题目

二氧化硫【SO2】和亚硫酸【H2SO3】
我们知道将二氧化硫加入水中会生成亚硫酸,由于亚硫酸不稳定又可以分解成二氧化硫,这是一个可逆反应.SO2+H2O=可逆反应=H2SO3
这种可逆反应是否需要在一定条件下才能进行?
我做某实验时,需要10克二氧化硫溶液.由于二氧化硫有毒且易挥发,不容易称取,所以用亚硫酸来替代.那么10克二氧化硫溶液相当于亚硫酸溶液多少克?

提问时间：2020-09-25

答案

中学阶段给出的解释是二氧化硫和水反应生成“亚硫酸”,事实上长期以来学者经过大量的研究发现,在光谱分析条件下无论如何也没有察觉到亚硫酸分子H2SO3的存在,也就是说SO2和水反应主要是二氧化硫的水合物SO2.XH2O.但是仪器分析发现亚硫酸根和亚硫酸氢根确实存在,这说明溶液中除了有大量的SO2.XH2O外,还存在少量的HSO3-和SO3 2-.
如果按照中学的思路考虑这个问题（即亚硫酸分子存在）：
（1）：这个可逆反应是在一定条件下进行的,低温下有利于生成亚硫酸的方向,也就是说低温下更多的SO2溶于水生成亚硫酸,虽然加热能够加快生成亚硫酸的速率,但是SO2在温度升高时溶解度减小,因为受热后主要是逆反应占主导地位.
（2）：市售的二氧化硫溶液也就是亚硫酸溶液,一般含有SO2的质量分数为6%,所以10g二氧化硫溶液含有SO2为0.6g,至于亚硫酸的含量,我上面已经说明实际上是不存在的!既然是不存在的,SO2和水反应这个可逆反应的平衡常数无法根据实验或理论得出,只能假设溶解的SO2完全和水反应（实际这么计算是错误的,不同于CO2和水生成H2CO3的反应）,可以根据S元素守恒计算得到.