浓硫酸（通常指质量分数为 98% 左右的 H₂SO₄）具有“高密度、高粘度、高沸点”等典型的物理性质。这些性质与其分子结构和分子间作用力密切相关。诠释着“结构决定性质”的真谛。

1. 高密度

浓硫酸室温下密度约 1.84 g/cm³。

解释： 硫酸分子（H₂SO₄）摩尔质量大（98 g/mol），且分子间通过强氢键和偶极-偶极作用紧密堆积，单位体积内质量大。

2. 高粘度

浓硫酸是粘稠、油状液体。

 解释： 原因之一是分子间存在强大的氢键网络：每个硫酸分子具有两个 –OH 基团（氢键供体）和两个强电负性的氧原子（氢键受体），可形成三维氢键网。

原因之二是自耦电离产生离子：

2H₂SO₄ ⇌ H₃SO₄⁺ + HSO₄⁻

离子与分子间的静电作用进一步增加流动阻力。

硫酸的粘度随温度升高迅速下降，因为热能破坏了部分氢键网络，这也印证了氢键是粘度主因。

总之：硫酸粘稠主要是因为其分子具有多个强氢键位点，形成三维氢键网络，以及部分电离产生的离子-分子相互作用，阻碍了液体层间的相对流动。

水也形成氢键能自偶电离，为啥粘度低？

水也形成氢键，但每个水分子只有 2 个 H 供体和 2 个孤对电子（受体），且摩尔质量小，所以粘度低（~1 mPa·s）。浓硫酸在室温下的粘度约为 25 mPa·s，是水的 25 倍左右。

3. 高沸点

98%硫酸的沸点约 337 °C。

解释： 液体沸点取决于克服分子间作用力所需的能量。硫酸分子间作用力（氢键、离子相互作用）极强，汽化需大量能量。

4. 强吸水性

浓硫酸能强烈吸收空气中的水蒸气。

解释：硫酸与水混合时，可形成水合氢离子（H₃O⁺）和硫酸氢根（HSO₄⁻），并放出大量热（水合热、稀释热）。

  其与水反应的热力学驱动力强，因此用作干燥剂。

5. 溶解热大

用水稀释浓硫酸时会放出大量热。

 解释： 溶解热的主要来源：

① 水合热（H⁺ 与 H₂O 形成 H₃O⁺）；

② 硫酸分子电离及与水的强烈氢键作用；

整个过程焓变绝对值极大（ΔH 很小）。

6. 导电性

纯硫酸有一定程度的电离，但我们通常认为纯硫酸不导电，因为其自身电离的离子浓度（~0.01 M）虽然远高于水，但仍然不足以让它像电解质溶液那样成为良导体。

解释：（1）导电机制

纯硫酸（100% H₂SO₄）中存在的离子来源于它的自耦电离产生 H₃SO₄⁺ 和 HSO₄⁻ 离子，这些离子（H₃SO₄⁺ 和 HSO₄⁻）在电场作用下可以定向移动，从而导电。

纯硫酸的自电离常数很小，在室温下：

（不同文献数值略有差异，但数量级约为 10^{-4}）

室温下，纯硫酸中每种离子浓度约 0.014 mol/L（或 mol/kg），电导率数量级约为 10⁻²。这比纯水大 1000 倍左右，但仍然属于弱电解质范畴，比常见酸溶液（如 1 mol/L H₂SO₄ 水溶液，电导率约 0.4 S/m）小得多。

加水稀释时，2H₂SO₄ ⇌ H₃SO₄⁺ + HSO₄⁻平衡正动，初始阶段离子浓度增大，后因稀释效应上升为主导作用，离子浓度减小，所以导电性先增后降（即纯硫酸和稀硫酸之间的导电性有最大值）。

总结：浓硫酸的物理性质及原因

这些物理性质使浓硫酸在实验室和工业中成为一种非常重要的试剂，但也意味着使用时需格外小心，避免烫伤或腐蚀事故。