硫酸根，也可称为硫酸根离子，是一种无机离子，化学式为SO42-。SO42-离子中，S原子采用sp3杂化，离子呈正四面体结构，硫原子位于正四面体体心，4个氧原子位于正四面体四个顶点。S－O键键长为149pm，有很大程度的双键性质。4个氧原子与硫原子之间的键完全一样。存在于硫酸水溶液，硫酸盐、硫酸氢盐等的固体及水溶液中。

【离子结构】硫酸根是一个硫原子和四个氧原子通过共价键连接形成的四面体结构，硫原子以sp3杂化轨道成键，硫原子位于四面体的中心位置上，而四个氧原子则位于它的四个顶点，一组S－O－S键的键角为109°28'，S－O键的键长为1.49pm。因硫酸根得到两个电子才形成稳定的结构，因此带负电，且很容易与金属离子或铵根结合，产生离子键而稳定下来。

硫酸根离子的结构说法不一。根据高等教育出版社出版的《无机化学》（第四版）下册p503-505，“SO42-离子呈正四面体结构，其中S－O键键长为149pm，有很大程度的双键性质。4个氧原子与硫原子之间的键完全一样。”

硫酸根遇高温会分解为二氧化硫和氧。因此煤在燃烧前都要经过总硫含量测定，以减少有害气体的排放。

一般硫酸盐都易溶于水。硫酸银略溶，碱土金属（除Be、Mg外）和铅的硫酸盐微溶。可溶性硫酸盐从溶液中析出的晶体常常带有结晶水如CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。除碱金属和碱土金属外，其他硫酸盐都有不同程度的水解作用。

1、在水中溶解的硫酸根离子是由于硫酸或可溶性硫酸盐溶于水产生的。硫酸为强电解质，溶于水会迅速发生二级电离，产生两个氢离子和一个硫酸根离子（中学阶段按照教科书描述可以这么认为，但是事实上其第二次电离约为10%左右）。

2、亚硫酸根离子被氧化或三氧化硫溶于水也会产生硫酸根。

3、含硫氨基酸经过氧化分解也会生成硫酸根，且半胱氨酸代谢是人体内硫酸根的主要来源。

国内外检测硫酸根含量的方法很多，主要有重量法、滴定法、分光光度法、离子色谱法（IC法）、浊度计法、原子吸收法（AAS）、ICP-AES法等。其中，重量法、IC法、浊度计法是检测油田水中硫酸根含量推荐的三种方法；滴定法、分光光度法在油田上的应用较为广泛；光谱法是新型的检测方法。

硫酸根与金属钡离子结合会产生硫酸钡白色沉淀，但有许多不溶性钡盐也为白色，但它们多溶于酸，而硫酸钡不溶于酸。因此检验硫酸根离子时，通常先使用盐酸使实验环境酸化，排除碳酸根的干扰，然后加入可溶钡盐，如氯化钡，以此确定液体是否含有硫酸根离子。同时要注意到：必须先加入盐酸，后加入氯化钡，否则易受银离子干扰，产生白色沉淀，影响检验。所以应当：

（1）加入盐酸，然后滤去沉淀；

（2）加入氯化钡，观察是否有白色沉淀。

检验时加入的钡盐最好是氯化钡，硝酸钡不好，因为氢离子与硝酸根离子相遇时会有强氧化性，会使亚硫酸盐氧化为硫酸盐，无法检验原溶液中是否有硫酸盐。但要将生成的白色沉淀中滴加稀硝酸，若白色沉淀不溶解，则更能说明含硫酸根离子。

推荐的离子方程式：

， 但是因为 ，所以可以用酸环境排除碳酸根干扰。

硫酸盐十分常见，且在其固体盐中出现的这个离子常常携带阴离子结晶水，这是由于水分子通过氢键和上面的氧原子相连。

（1）农业用途

硫酸钾是常见的钾肥，硫酸铵是常见的铵态氮肥，注意不要与碱性质一起施用，否则会放出氨气，降低肥效。硫酸铜溶液为蓝色，可以用于配制农药波尔多液硫酸根。

（2）医学用途

硫酸钡又称钡餐，在医学上可以用于消化系统的X光检查；硫酸钡还是一种很好的防护涂料。二水合硫酸钙俗称石膏，在医学上可以用于固定，也用于进行家居装潢，制造混凝土时也可以使用它控制凝固时间。

（3）生活用途

硫酸亚铁溶液为浅绿色，常用于补铁剂。无水硫酸铜可以用于吸水或检验水的存在。五水硫酸铜又称胆矾或蓝矾，蓝色固体，可分解生成无水硫酸铜和结晶水。十二水硫酸铝钾俗称明矾，生活中常用于净水。

硫酸盐经常存在于水中，其主要来源是地层矿物质的硫酸盐，多以硫酸钙、硫酸镁的形式存在；石膏、其它硫酸盐沉积物的溶解；海水入侵，亚硫酸盐和硫代硫酸盐等在空气中氧化，以及生活污水、化肥、含硫地热水、矿山废水、制革、纸张制造中使用硫酸盐或硫酸的工业废水中等都可以使水中硫酸盐含量增高。

（1）对人体的危害

在大量摄入硫酸盐后出现的最主要生理反应是腹泻、脱水和胃肠道紊乱。人们常把硫酸镁含量过600 mg/L的水用作导泄剂。当水中硫酸钙和硫酸镁的质量浓度分别达到1000 mg/L和850 mg/L时，有一半的人认为水的味道令人讨厌，不能接受。

（2）对环境的危害

环境中有许多金属离子可以与硫酸根结合成稳定的硫酸盐，大气中硫酸盐形成的二氧化硫气体对材料有腐蚀破坏作用，危害动植物健康，而且可以起到催化作用，加重硫酸雾毒性，随着降水到达地面以后破坏土壤结构，降低土壤肥力，对输水系统造成腐蚀。

（3）对混凝土的腐蚀

水中的硫酸根含量超过了一定的值，将会对混凝土发生结晶类腐蚀，即硫酸根与混凝土中的氢氧化钙反应，生成二水石膏晶体，这种石膏再与水化铝酸钙发生化学反应，生成水化硫铝酸钙，这是一种铝和钙的复合硫酸盐，习惯上称之为水泥杆菌。由于水泥杆菌结合了许多的结晶水，因而使其体积比化合前增大很多，约为原体积的两倍多，于是在混凝土中产生很大的内应力，使混凝土的结构遭到破坏。准确测定地下水中的硫酸根含量，以便采取相应措施避免或降低硫酸根对混凝土的侵蚀。