濃硫酸有脫水性的主要原因是因為硫酸與水的強親和性及其熱力學的配合，它是一種很強的脫水劑，能抽走化合物裡的水分子。其原理主要是，反應時，濃硫酸按水分子中氫氧原子數的比（2∶1）奪取被脫水物中的氫原子和氧原子，濃硫酸脫水的過程是化學變化的過程。

以蔗糖為例展示它的這種強烈脫水性特質。由於水分子的流失，白糖最終只剩下黑色的碳，使整個燒杯裡的混合物變黑，化學式如下：

C12H22O11（白色蔗糖） +硫酸→ 12 C（黑炭） + 11 H2O（水蒸氣）

C + 2 H2SO4 → CO2 + 2 SO2 + 2 H2O

硫酸與其他碳水化合物的脫水反應也差不多，例如，當硫酸被加入澱粉時，碳也是最終的產物。這可以充分地表現在硫酸與由纖維素構成的白紙的反應上，白紙最終被蝕穿，並呈現類似燒焦的顏色，這現象同樣發生在纖維織物上，如毛巾。

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硫酸的危害

硫酸具有極高的腐蝕性，特別是高濃度硫酸。高濃度的硫酸不光為強酸性，也具有強烈去水及氧化性質：除了會和肉體裡的蛋白質及脂肪發生水解反應並造成嚴重化學性燒傷之外，它還會與碳水化合物發生高放熱性去水反應並將其碳化，造成二級火焰性灼傷，對眼睛及皮肉造成極大傷害。

硫酸對面板、粘膜等組織有強烈的刺激和腐蝕作用。蒸氣或霧可引起結膜炎、結膜水腫、角膜混濁，以致失明；引起呼吸道刺激，重者發生呼吸困難和肺水腫；高濃度引起喉痙攣或聲門水腫而窒息死亡。

硫酸對環境也有危害，對水體和土壤可造成汙染，並且易燃易爆，具有強腐蝕性、強刺激性。