Question

將等容積等質(zhì)量（包括瓶塞、導(dǎo)管、燃燒匙）的兩集氣瓶置于天平左右兩盤，并調(diào)至平衡，然后分別放入等質(zhì)量的白磷和木炭，如圖所示，關(guān)閉彈簧夾a、b，使二者充分燃燒后，冷卻至室溫．

（1）此時(shí)天平的狀態(tài)是______，其原因可解釋為______．
（2）打開彈簧夾a、b時(shí)觀察到的現(xiàn)象是______，此時(shí)天平的狀態(tài)是______．
（3）若將甲、乙兩瓶直接用一導(dǎo)管連接（撤掉水槽，其他條件不變），當(dāng)白磷和木炭充分燃燒，并使兩瓶恢復(fù)到原來的溫度，打開彈簧夾a、b時(shí)的天平狀態(tài)是______．

Answer 1

解：（1）天平兩端集氣瓶質(zhì)量相等，放入的白磷和木炭的質(zhì)量相等，天平平衡，反應(yīng)完成后，依據(jù)質(zhì)量守恒定律，甲乙兩裝置內(nèi)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量分別相等，則反應(yīng)后兩裝置內(nèi)的物質(zhì)質(zhì)量依舊相等；
（2）白磷燃燒生成五氧化二磷固體，木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，則甲瓶內(nèi)氣壓減小，乙瓶內(nèi)氣壓變化不大，打開彈簧夾，則水進(jìn)入甲裝置，質(zhì)量增加，則指針向左偏；
（3）白磷燃燒生成五氧化二磷固體，木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，則甲瓶內(nèi)氣壓減小，乙瓶內(nèi)氣壓變化不大，打開彈簧夾，乙瓶內(nèi)的二氧化碳進(jìn)入甲瓶使氣壓相等，則甲瓶內(nèi)進(jìn)入二氧化碳，質(zhì)量增加，指針向左偏；
故答案為：（1）保持平衡；甲乙兩裝置內(nèi)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量分別相等，使反應(yīng)后兩裝置內(nèi)的物質(zhì)質(zhì)量依舊相等；
（2）甲裝置內(nèi)進(jìn)水；向左偏；
（3）向左偏．
分析：（1）根據(jù)天平兩端所放入藥品的質(zhì)量及儀器的特點(diǎn)進(jìn)行判斷；
（2）據(jù)白磷、木炭燃燒的生成物所引起的壓強(qiáng)差進(jìn)行判斷；
（3）白磷燃燒生成五氧化二磷固體，木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，則甲瓶內(nèi)氣壓減小，乙瓶內(nèi)氣壓變化不大，打開彈簧夾，乙瓶內(nèi)的二氧化碳進(jìn)入甲瓶，則甲瓶質(zhì)量增加，指針向左偏．
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了白磷、木炭在氧氣中燃燒的反應(yīng)原理及對(duì)質(zhì)量守恒定律的了解，并結(jié)合物理學(xué)科中的壓強(qiáng)問題，是一道跨學(xué)科知識(shí)題，掌握相關(guān)知識(shí)才能正確解答．