师：我们已经学过许多化学反应，在这些反应中，反应物是否都能彻底反应，完全转化为生成物呢？这就是我们今天要学习的内容。首先，请同学们算一算，将1毫升0.1摩尔每升的三价铁离子完全还原为亚铁离子，需要0.1摩尔每升的碘化钾溶液多少毫升？根据方程式不难算出，只需1毫升0.1摩尔每升的碘化钾溶液就能彻底将三价铁离子还原为亚铁离子。那么实际情况是不是这样呢？我们通过一个实验来看一下。

　　我们用10毫升量筒量取0.1摩尔每升的碘化钾溶液约5毫升，用另一支10毫升量筒量取0.1摩尔每升的三氯化铁溶液约1毫升，将两种溶液倒入同一试管中充分混合并振荡。这时我们发现溶液变成了棕黄色，说明三价铁离子与碘负离子反应生成了碘单质，碘水呈棕黄色。继续向上述试管中加入约2毫升四氯化碳溶液，充分振荡、静置。此时我们发现溶液分层，下层溶液呈紫红色，说明碘被四氯化碳溶液萃取了。继续取上层溶液少量于另一支洁净的试管中，滴加硫氰化钾溶液并振荡，此时溶液变成血红色，因为硫氰根离子遇到三价铁离子会出现血红色。这个实验说明，在反应结束之后，溶液中仍然有三价铁离子剩余。

　　我们可以看到，从物质的用量上来看，碘化钾溶液有5毫升，三氯化铁溶液只有1毫升，碘化钾溶液大大过量。在碘化钾溶液过量的情况下，三价铁离子仍然有剩余，这说明三氯化铁与碘化钾溶液的反应并没有能够完全进行到底，该反应存在一定的限度。事实上，绝大多数的化学反应都存在一定的限度，只是有些化学反应进行的程度比较大，我们一般认为它进行得比较完全，比如镁条在空气中燃烧、金属钠与水的反应、氢氧化钠溶液与盐酸的反应等等。而有些化学反应进行的程度比较小，我们则认为它进行得不彻底，反应进行得不完全，例如氮气和氢气合成氨气的反应，二氧化硫和氧气生成三氧化硫的反应、氯气与水的反应等等。其中，二氧化硫和氧气生成三氧化硫的反应是硫酸工业中的一步重要反应。

　　但是，让人感到困惑的是，为什么即使氧气大大过量，二氧化硫也不可能完全反应转化为三氧化硫呢？这个反应究竟是怎样的反应？这样的反应有怎样的特点呢？人们纷纷做出了猜想。有的人认为，剩余的这部分二氧化硫根本就没有跟氧气发生反应，只有一部分二氧化硫和氧气反应生成了三氧化硫，也就是他们认为在这个过程中只有生成三氧化硫的反应发生，反应是单向进行的。有些人则认为，二氧化硫与氧气生成三氧化硫之后一段时间，三氧化硫又分解生成了二氧化硫和氧气，也就是他们认为二氧化硫和氧气生成三氧化硫的反应以及三氧化硫的分解反应都发生了，反应具有双向性，只不过是先生成了三氧化硫，随后一段时间三氧化硫再进行分解反应，具有先后性。而另一部分人则认为，二氧化硫和氧气在生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解生成了二氧化硫和氧气，也就是他们认为反应既具有双向性，同时二氧化硫生成三氧化硫以及三氧化硫的分解是同时进行的。那么究竟哪一种猜想才是正确的呢？

　　科学家进行了深入的研究。首先，他们利用同位素示踪法，在一定条件下向一密闭容器中充入二氧化硫与质量数为18的氧原子的氧气分子。反应一段时间后发现，氧 - 18原子在二氧化硫、氧气、三氧化硫三种物质中都存在。这一实验充分说明了反应具有双向性，因为如果只有二氧化硫和氧气生成三氧化硫单向进行的反应，那么氧 - 18原子只会存在于反应物氧气和生成物三氧化硫中。现在在三种物质中都检测出了氧 - 18原子，说明二氧化硫和氧气生成了三氧化硫，三氧化硫又分解生成了二氧化硫和氧气。