三氧化硫(SO₃)是一种重要的无机化合物，常温下为无色透明油状液体，标况(1atm,0℃)下为无色固体。其化学性质活泼，具有强氧化性、脱水性和酸性，是工业上制备硫酸的关键中间体。

物理与化学性质

三氧化硫分子呈平面三角形结构，硫原子为²杂化态，键长141pm，具有明显的双键特征。固态存在三种同素异形体：

−₃（冰状结构，正交晶系）

−₃（石棉状结构，单斜晶系）

−₃（环状三聚体形式）

其熔点为16.8℃，沸点44.8℃，易挥发。遇水剧烈反应生成硫酸（SO₃+H₂O→H₂SO₄），同时释放大量热量，这一特性使其在空气中易形成酸雾。

工业制备

主要通过接触法生产：

二氧化硫制备：燃烧硫磺（S+O₂→SO₂）或焙烧黄铁矿（4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂）。

催化氧化：在五氧化二钒（V₂O₅）催化剂作用下，SO₂与氧气在400-500℃反应生成SO₃（2SO₂+O₂⇌2SO₃），工业采用“两转两吸”工艺提高转化率。

应用领域

硫酸生产：三氧化硫被吸收至98.3%浓硫酸中形成发烟硫酸，再稀释为商品硫酸。

磺化剂：用于合成洗涤剂（如十二烷基苯磺酸钠）、染料中间体及药物。

其他用途：制备硫酸盐（如硫酸铝）、皮革加脂剂及润滑油添加剂。

安全与环保

三氧化硫具有强腐蚀性，接触需佩戴防护装备。其排放会导致酸雨和PM2.5污染，工业中需严格控制处理。作为一种危险品（UN编号1829），储存运输需符合 Class 8 腐蚀性物质标准。