Question

甲、乙兩個(gè)等體積的集氣瓶中充滿了壓強(qiáng)為101.3kPa的空氣．兩瓶各配置一個(gè)橡皮塞，兩個(gè)橡皮塞中各插入一個(gè)燃燒匙和一根U形玻璃管，玻璃管的尾端插在水（含紫色石蕊）中（見圖）．在兩個(gè)燃燒匙中分別加入過量的紅磷和硫粉．先關(guān)閉活塞，使兩個(gè)集氣瓶處于密閉狀態(tài)．再點(diǎn)燃燃燒匙中的紅磷和硫粉（注：點(diǎn)燃裝置未在圖中畫出）．待燃燒結(jié)束后，冷卻至室溫．再同時(shí)打開兩邊的活塞，你推測(cè)可看到什么現(xiàn)象？并解釋之．

Answer 1

解：①因過量的紅磷燃燒時(shí)將甲瓶?jī)?nèi)的氧氣耗盡，而生成物（P₂O₅）常溫下為固體，4P+5O₂2P₂O₅（s）．因此燃燒后甲瓶?jī)?nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，打開活塞后導(dǎo)致倒吸．因氧氣約占空氣的，故吸入水的體積約占甲瓶體積的．又因P₂O₅遇水生成酸，故石蕊變成紅色．故答案：燒杯中的水迅速地被吸入甲集氣瓶，吸入甲瓶的水變成紅色，其體積約為集氣瓶體積的．
②剛打開乙瓶活塞時(shí)未見任何變化，但等待一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)玻管中水位逐漸升高，水慢慢地進(jìn)入乙瓶并變成紅色．當(dāng)變化停止時(shí)，進(jìn)入乙瓶的水的體積同樣約是瓶體積的．雖然過量硫的燃燒同樣耗盡了乙瓶中的氧氣，但該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)：S+O₂ SO₂生成的二氧化硫是氣體．根據(jù)阿伏加德羅定律，反應(yīng)前后瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)不變，因此活塞剛開啟時(shí)液面不發(fā)生變化．但隨著SO₂分子的擴(kuò)散，當(dāng)SO₂分子與水接觸時(shí)被水溶解，這時(shí)乙瓶?jī)?nèi)開始出現(xiàn)負(fù)壓，因此水緩慢地進(jìn)入乙瓶，當(dāng)SO₂被全部溶解時(shí)，進(jìn)入乙瓶的水的體積約占瓶體積的．又SO₂遇水同樣生成酸，石蕊也呈現(xiàn)紅色．
分析：運(yùn)用紅磷燃燒生成固體五氧化二磷、硫燃燒生成二氧化硫氣體、空氣中氧氣占到約五分之一、五氧化二磷和水反應(yīng)生成酸、二氧化硫和水反應(yīng)生成酸解答
點(diǎn)評(píng)：本題解答題的關(guān)鍵是分析出反應(yīng)前后裝置內(nèi)氣壓的變化和五氧化二磷及二氧化硫都能和水反應(yīng)生成酸．