Question

甲、乙两个等体积的集气瓶中充满压强为101.3千帕的空气，瓶内各置一个燃烧匙，分别盛有过量的红磷和硫粉，每个集气瓶的橡皮塞上都插有一根带活塞的通入水（含紫色石蕊）中的玻璃管（见图）．先关闭活塞，使两个集气瓶处于密闭状态．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，可看到什么现象？并解释之．

Answer 1

【答案】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．
解答：解：
现象及解答：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，因此燃烧后甲瓶内呈负压状态，打开活塞后导致倒吸；因氧气约占空气的五分之一，故吸入水的体积约占甲瓶体积的五分之一，又因P₂O₅遇水生成酸，故石蕊变成红色；
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五分之一，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五分之一，又SO₂遇水同样生成酸，石蕊也呈现红色．
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．