硫酸性质是高中化学教学的一个重点，本文对教学实践中存在的三个疑难问题进行了初步探究。

一、怎样理解浓硫酸与稀硫酸氧化能力上的差异？

浓硫酸是一种氧化性相当强的氧化剂，尤其是在加热时，绝大多数金属都能和浓硫酸反应；而稀硫酸只能与金属活动性顺序表中位于氢前面的金属反应，这种差别的原因是什么呢？

我们知道，浓硫酸中，硫酸是以分子状态存在，或者说多数是以分子状态存在。硫酸的分子结构(如图)是不对称的，4个S—O键的长度都不一样（从1.42×10^-10m到1.55×10^-10m不等）。这是因为在硫酸分子中，氢原子很小，有很强的极化能力，使硫酸根中的氧原子与硫原子的结合力减弱，从而破坏了硫酸根的空间结构，减弱了它的稳定性，这就使硫原子很容易接受外来电子，所以浓硫酸具有很强的氧化性。加热浓硫酸时，使硫酸分子的内能增大，增大了分子原子间的相对振幅，从而使硫酸根的结构更容易破裂，所以热的浓硫酸的氧化性更强。

稀硫酸几乎完全电离成H^＋和SO₄^2-，而电离成的SO₄^2-是对称的正四面体结构，4个氧原子与硫原子之间的键长完全一样，都是1.44×10^-10m，故比较稳定，因而稀硫酸中的硫原子没有氧化性，起氧化作用的是硫酸电离出的H^＋。

二、为什么铜与浓硫酸反应时往往会产生黑色物质？

铜与浓硫酸共热生成硫酸铜溶液和二氧化硫气体，反应的化学方程式是：

Cu + 2H₂SO₄(浓)  CuSO₄  + SO₂↑ + 2H₂O

而实际上做这个实验时往往产生黑色沉淀物，有时由于沉淀物的掩蔽，看不到蓝色的硫酸铜溶液，这是什么原因呢？部分老师认为是由于浓硫酸的氧化性很强，产生的黑色沉淀物是CuO，这是不符合事实的。因为CuO是碱性氧化物，它具有碱性氧化物的通性，能与酸反应生成盐和水。

CuO + H₂SO₄  =  CuSO₄  + 2H₂O

因此，CuO在硫酸中是不能存在的。铜与浓硫酸作用能同时发生下列两个反应：

Cu + 2H₂SO₄(浓)  CuSO₄  + SO₂↑ + 2H₂O       ①

5Cu + 4H₂SO₄(浓)  Cu₂S  + 3CuSO₄ + 4H₂O      ②

反应的温度都在273K～543K，但反应②在273K～373K时反应趋势增加，373K～543K时反应趋势减小。而且反应②中生成的黑色Cu₂S可以进一步被浓硫酸氧化。

Cu₂S + 2H₂SO₄(浓) = CuS + CuSO₄  + SO₂↑ + 2H₂O 

生成的CuS也是黑色物质，它也可以被浓硫酸继续氧化。

CuS + 2H₂SO₄(浓) = S + CuSO₄  + SO₂↑ + 2H₂O 

CuS、Cu₂S的溶解度很小，虽能被浓硫酸氧化，但这种氧化反应是很弱的。正因为这样，CuS、Cu₂S在反应中会沉淀出来，所以黑色沉淀物是CuS和Cu₂S的混合物。通过上述分析可知，我们在做铜与浓硫酸反应实验时，对反应混合物可采用迅速加热至100℃以上（或先对浓硫酸进行预热，当温度达到100℃以上时再插入铜丝）的方法，以减少铜的硫化物生成，提高实验效果。

三、为什么锌与稀硫酸反应时，锌粒表面常会出现黑色？

通常在实验室制氢气时所用锌粒都是不纯的，在锌内常含有Pb、Sn、Cu等杂质，当锌与稀硫酸反应时，锌不断消耗，而锌中许多不活泼的金属杂质微小的颗粒暴露在表面而呈黑色，看起来好像是锌变成黑色了。此外，锌粒与稀硫酸反应后，锌的表面不再平滑光洁，而是凹凸不平，还有很多细小的锌等金属颗粒附着在表面，由于颗粒细小，减弱了对光的反射作用，增强了对光的吸收能力，从而使表面呈现黑色。