化学自习室移动版

一、问题来源

2023年浙江6月选考T₉

D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫：

因为硫离子和二氧化硫在酸性条件下会发生归中，生成S，所以肯定错了。

那么当通入过量二氧化硫时，正确的离子方程式是什么呢？如果通入少量二氧化硫时，方程式又应该是什么？

二、反应历程及化学方程式

以1 L 0.1 mol/L Na₂S溶液中通入SO₂为例

注：1－3都是SO₂未过量时的反应，只有4是SO₂过量

1、首先，SO₂通入Na₂S溶液中，SO₂首先和水反应生成H₂SO₃。

根据化学人教版附录：

K_a(H₂SO₃) =1 .4×10⁻²

K_a(HsO₃^－) = 6.0×10⁻⁸

K_a(H₂S) = 1.1×10⁻⁷

K_a(Hs⁻) = 1.3×10⁻¹³

得：H₂SO₃＞ H₂S ＞ HSO₃^－＞ HS⁻

故第一步反应，当二氧化硫通入一点点，应该生成Na₂SO₃和HS⁻

SO₂＋H₂O ＋ 2S²⁻ = SO₃^2－＋ 2HS⁻

2、随着SO₂通入量的增加(但仍小于0.1 mol)，体系pH逐渐下降，生成NaHSO₃和H₂S，但是陈克志[1]指出主要反应是：

SO₂＋H₂O ＋ 2S²⁻ = HSO₃^－＋ 2HS⁻

3、当pH降至低于7.5时(这时SO₂达到0.1 mol)，才发生氧化还原反应并生成S：

3SO₂＋2S²⁻ = 2SO₃^2－＋ 3S↓

4、继续通入SO₂至过量，生成S的同时Na₂SO₃转化为NaHSO₃(Na₂SO₃和SO₂反应，可类比成Na₂CO₃溶液通入过量CO₂反应生成NaHCO₃)：

5SO₂＋2S²⁻ ＋ 2H₂O = 4HSO₃^－＋ 3S↓

参考资料

[1]陈克志.对Na₂S溶液中通SO₂反应的探讨[J].中学化学教学参考，2016，(Z₁):54－56.

[2]董顺. SO₂与Na₂S溶液反应的理论分析[J]. 化学教学，2012(12):76－77.