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二氧化硫是纯净物。单一的化合物只是一种物质，二氧化硫只是一种具有刺激性气味的气体，是个单一的物质，是绝对的纯净物。所谓的冰水混合物指的是冰水形态不同的物理混合，而冰水都是H2O，故所谓的“混合物”其实是纯净物。
二氧化硫是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物，化学式SO2，无色气体，大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素，因此燃烧时会生成二氧化硫。
当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化，便会迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，二氧化硫在3类致癌物清单中。