Question

甲、乙两个等体积的集气瓶中充满了压强为101.3kPa的空气．两瓶各配置一个橡皮塞，两个橡皮塞中各插入一个燃烧匙和一根U形玻璃管，玻璃管的尾端插在水（含紫色石蕊）中（见图）．在两个燃烧匙中分别加入过量的红磷和硫粉．先关闭活塞，使两个集气瓶处于密闭状态．再点燃燃烧匙中的红磷和硫粉（注：点燃装置未在图中画出）．待燃烧结束后，冷却至室温．再同时打开两边的活塞，你推测可看到什么现象？并解释之．

Answer 1

解：①因过量的红磷燃烧时将甲瓶内的氧气耗尽，而生成物（P₂O₅）常温下为固体，4P+5O₂2P₂O₅（s）．因此燃烧后甲瓶内呈负压状态，打开活塞后导致倒吸．因氧气约占空气的，故吸入水的体积约占甲瓶体积的．又因P₂O₅遇水生成酸，故石蕊变成红色．故答案：烧杯中的水迅速地被吸入甲集气瓶，吸入甲瓶的水变成红色，其体积约为集气瓶体积的．
②刚打开乙瓶活塞时未见任何变化，但等待一段时间后，发现玻管中水位逐渐升高，水慢慢地进入乙瓶并变成红色．当变化停止时，进入乙瓶的水的体积同样约是瓶体积的．虽然过量硫的燃烧同样耗尽了乙瓶中的氧气，但该反应是一个气体分子数不变的反应：S+O₂ SO₂生成的二氧化硫是气体．根据阿伏加德罗定律，反应前后瓶内压强不变，因此活塞刚开启时液面不发生变化．但随着SO₂分子的扩散，当SO₂分子与水接触时被水溶解，这时乙瓶内开始出现负压，因此水缓慢地进入乙瓶，当SO₂被全部溶解时，进入乙瓶的水的体积约占瓶体积的．又SO₂遇水同样生成酸，石蕊也呈现红色．
分析：运用红磷燃烧生成固体五氧化二磷、硫燃烧生成二氧化硫气体、空气中氧气占到约五分之一、五氧化二磷和水反应生成酸、二氧化硫和水反应生成酸解答
点评：本题解答题的关键是分析出反应前后装置内气压的变化和五氧化二磷及二氧化硫都能和水反应生成酸．