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Si与NaOH溶液反应:Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2,此反应与Al与氢氢化钠相似,属于氧化还原反应。跟化合价升降分析:单质Si从零份到Na2SiO3中的+4价,作为还原剂;而氢份子的4个氢原子中,有2个来自于水,是降价的,则水应作氧化剂;但另外2个来自于氢氧化钠,是升价的,则氢氧化钠也属于还原剂。
但事实上,上述的分析是错的!正确的应该是Si作还原剂,水作氧化剂,NaOH既不作氧化剂,也不作还原剂!
为什么呢?这就得从Si与NaOH溶液反应的本质来分析:Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 这一反应事实上分为两步:先是Si + 3H2O = H2SiO3 + 2H2 这个反应属于氧化还原反应,很明显Si作还原剂,水作氧化剂。 由于单质Si极难溶于水,以上这个反应其实很难发生,但当我们加入NaOH,上面反应中产生的硅酸与加入NaOH发生中和反应:NaOH + HCl = NaCl + H2O 由于消耗了硅酸,使得难以发生的Si + 3H2O = H2SiO3 + 2H2 这一反应向右移,加大了单质Si溶于水的速率。两反应合并后,就得到Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2
所以,根据反应的本质,Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2 中应该是Si作还原剂,水作氧化剂,NaOH既不作氧化剂,也不作还原剂!
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