A．硫酸根离子中，价层电子对数=σ 键个数+

1

2

（a-xb）=4+

1

2

（6+2-4×2）=4，所以采取sp³杂化，故A不选；

B．氨气分子中，价层电子对数=σ 键个数+

1

2

（a-xb）=3+

1

2

（5-3×1）=4，所以采取sp³杂化，故B不选；

C．乙烷分子中，每个碳原子的价层电子对数=4，不含孤电子对，所以采取sp³杂化，故C不选；

D．二氧化硫分子中，价层电子对数=2+

1

2

（6-2×2）=3，所以采取sp²杂化，故D选；

故选D．