制备

二氧化硫可通过燃烧硫获得：

也可以通过燃烧硫化氢和有机硫化合物来获得：

焙烧硫化物矿物，例如黄铁矿、闪锌矿（硫化锌）和朱砂（硫化汞），也会释放出SO 2 ：

二氧化硫是制备硅酸钙水泥的副产物之一：在这个过程中，把CaSO 4、焦炭与沙子共热：

热的硫酸与铜屑反应，也会产生二氧化硫。

结构

SO 2 是一个V型的分子，其对称点群为C 2v 。硫原子的氧化态为+4，形式电荷为0，被5个电子对包围着，因此可以描述为超价分子。从分子轨道理论的观点来看，可以认为这些价电子大部分都参与形成S-O键。

SO 2 中的S-O键长（143.1 pm）要比一氧化硫中的S-O键长（148.1 pm）短，而O 3 中的O-O键长（127.8 pm）则比氧气O 2 中的O-O键长（120.7 pm）长。SO 2 的平均键能（548 kJ mol ）要大于SO的平均键能（524 kJ mol ），而O 3 的平均键能（297 kJ mol ）则小于O 2 的平均键能（490 kJ mol ）。这些证据使化学家得出结论：二氧化硫中的S-O键的键级至少为2，与臭氧中的O-O键不同，臭氧中的O-O键的键级为1.5 。

化学性质

酸性氧化物

SO 2 是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。可以与水作用得到二氧化硫水溶液，即“亚硫酸”（中强酸），但真正的亚硫酸分子从未在溶液中观测到。

与碱反应形成亚硫酸盐和亚硫酸氢盐。以与氢氧化钠的反应为例，产物是Na 2 SO 3还是NaHSO 3，取决于二者的用量关系。

这也是二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊的原因：

与碱性氧化物反应生成盐。

氧化还原反应

SO 2 中的硫元素的化合价为+4价，为中间价态，既可升高，也可下降。所以SO 2 既有氧化性，又有还原性，但以还原性为主。

SO 2 的还原性较强，可被多种氧化剂（如O 2、Cl 2、Br 2、HNO 3、KMnO 4等）氧化。

SO 2 也有一定的氧化性，如：

工业上可以用此反应制造高纯度硫磺。

用途

防腐剂

由于二氧化硫的抗菌性质，它有时用作干果、腌渍蔬菜、与经加工处理的肉制品(如及汉堡肉)等不同种类的食物中。用来保持水果的外表，或防止食物腐烂。二氧化硫的存在，可以使水果有一种特殊的化学味道、及保持新鲜的外观。

酿酒

二氧化硫是酿酒时非常有用的化合物，它的E编码为E220。 它甚至在所谓的“无硫的”酒中也存在，浓度可达每升10毫克。 它作为抗生素和抗氧化剂，防止酒遭到细菌的损坏和氧化。它也帮助把挥发性酸度保持在想要的程度。 酒的标签上之所以有“含有亚硫酸盐”等字句，就是因为二氧化硫。根据美国和欧盟的法律，如果酒的SO 2 浓度低于10ppm，则不需要标示“含有亚硫酸盐”。酒中允许的SO 2 浓度的上限在美国为350ppm，而在欧盟，红酒为160ppm，白酒为210ppm。如果SO 2 的浓度很低，那么便很难探测到，但当浓度大于50ppm时，用鼻子就能闻出SO 2 的气味，用舌头也能品尝出来。

SO 2 还是酿酒厂卫生的很重要的要素。酿酒厂和设备必须保持十分清洁，且因为漂白剂不能用于酿酒厂中，SO 2 、水和柠檬酸的混合物通常用来清洁水管、水槽和其它设备，以保持清洁和没有细菌。

还原性漂白剂

二氧化硫还是一个很好的还原剂。在水的存在下，二氧化硫可以使物质褪色。特别地，它是纸张和衣物的有用的漂白剂。这个漂白作用通常不能持续很久。空气中的氧气把被还原的染料重新氧化，使颜色恢复。

可以下列化学方程式表示： 　H 2 SO 3 + 染料 → H 2 SO 4 + (染料 - O )

因为空气提供氧气给予染料，染料被马上氧化，显示原来的颜色，这就是漂白作用通常不能持续很久的原因。

可以下列化学方程式表示： 2 (染料 - O ) + O 2 → 2染料

中学实验室中用碱性品红溶液检测二氧化硫的存在。二氧化硫可以使品红试液褪色，从而说明二氧化硫使有机物漂白的性质；而褪色后的溶液经过加热，又恢复为红色，从而说明了二氧化硫漂白的原理是与有机物生成了“加合物”，而此类加合物不稳定，加热时便分解，又放出二氧化硫。一个相关的化学鉴定方法称为希夫法(Schiff法) ，是用亚硫酸氢钠与品红或副品红发生加成，再用二氧化硫脱色。如果得到的溶液（希夫试剂）与待检试液作用生成粉红色或紫色，则可以证明待检试液中醛类的存在。目前该反应的机理一般认为是下图所示的机理：

硫酸的前体

二氧化硫还用来制备硫酸，首先转化成三氧化硫，然后再转化成发烟硫酸，最后转化成硫酸。这个过程中的二氧化硫是含硫矿物与氧气反应产生的。把二氧化硫转化成硫酸的过程，称为接触法。

制冷剂

由于二氧化硫容易液化，且汽化热很大，因此适合作为制冷剂。在氟利昂的发展之前，二氧化硫就曾经用作家用冰箱的制冷剂。

试剂和溶剂

液态二氧化硫是万用的惰性溶剂，广泛用于溶解强氧化性盐。它会发生自偶电离生成SO 和SO 3 。

它有时也用作有机合成中磺酰基的来源，把芳基重氮盐用二氧化硫处理，便可获得对应的芳基磺酰氯。

脱氯

在城市的污水处理中，二氧化硫用来处理排放前的氯化污水。二氧化硫与氯气反应，氯气被还原，生成Cl 。

排放

 夏威夷的一座火山喷出二氧化硫，在夜晚发光

根据美国国家环保局 ，下面的表格列出了美国每年排放的二氧化硫，单位为英吨：

主要由于美国环境保护机构的酸雨计划，美国在1983年和2002年期间的二氧化硫排放量减少了33%。这是由于烟气脱硫，一种可以让SO 2 不从发电厂排放出去的技术。特别地，氧化钙与二氧化硫反应，生成亚硫酸钙：

然后CaSO 3 再被空气氧化成CaSO 4 （石膏）。大部分在欧洲出售的石膏都是来自烟气脱硫。

到2006年为止，中国是世界上二氧化硫排放量最大的国家，2005年的排放量估计为25.49百万吨。自从2000年以来，排放量增加了27%，差不多与美国在1980年的排放量相等 。

2003年，一座伊拉克的硫厂发生了灾难，大量二氧化硫被排放到大气中。

溶解度与温度的关系

以上的值是分压为101.3 kPa的SO 2 在水中的溶解度。根据亨利定律，气体在液体中的溶解度取决于气体的分压。

这里的溶解度是指在“纯水”中的溶解度，也就是说，水中所含的SO 2 与气相中的二氧化硫平衡。这个“纯水”是酸性的。SO 2 在中性（或碱性）水中的溶解度一般要更大，因为SO 2 将转化为亚硫酸氢根和一些亚硫酸根离子。

对健康的威胁

二氧化硫具有酸性，可与空气中的其他物质反应，生成微小的亚硫酸盐和硫酸盐颗粒。当这些颗粒被吸入时，它们将聚集于肺部，是呼吸系统症状和疾病、呼吸困难，以及过早死亡的一个原因 。如果与水混合，再与皮肤接触，便有可能发生冻伤。与眼睛接触时，会造成红肿和疼痛 。

参考文献

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