用硅铁粉和氢氧化钠反应生产氢气需要什么条件,只加水能快速反应不,需要什么其他辅助化学药品

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/15 03:19:35

Si+2NaOH+H2O=加热=Na2SiO3+2H2
摘要:通过实验探究分析了Si与NaOH的反应,得出Si与NaOH无论是在干燥的条件下还是在水溶液中反应,其实质都是Si与OH-的反应,在反应中OH-起氧化作用。
关键词:硅 氢氧化钠 反应 探究实验
在无水条件下,Si与NaOH反应放出H2这一事实已被实验所证实,其反应方程式为:
加热
Si+4NaOH---→Na4SiO4+2H2↑
毫无疑问,在上面的这个氧化还原反应中(OH-)是独一无二的氧化剂。
在《普通化学教程》(B•B•涅克拉索夫著)中册506页,对Si与碱的反应记有这样一段文字:“在野外的环境里,为了迅速得到氢气,可以用高百分比的硅铁粉末与干燥的Ca(OH)2和NaOH作用,点着后开始闷烧,可以剧烈的放出氢气”;另外在《无机物质理化性质及重要反应方程式手册》一书592页中也有这样的一段文字:“干燥的Ca(OH)2和NaOH与硅铁粉作用点燃后剧烈地放出氢气,其反应方程式为:
Ca(OH)2+2NaOH+Si→Na2SiO3+CaO+2H2↑
在工业上称上述混合物为生氢剂。”由此可见,Si在干燥的条件下与NaOH的反应生成H2,OH-作为氧化剂,这是毫无疑问的。
硅与NaOH的溶液反应也能放出氢气,其反应方程式有多种表示。
《无机化学》下册(北京师大等高校合编,2003年版)572页:
Si+2NaOH+H2O→Na2SiO3+2H2↑
《大学普通化学》下册(傅鹰著,1982年版)447页:
硅在浓碱溶液中能溶解放出H2,其反应方程式如下
Si+2NaOH+2H2O→Na2H2SiO4+2H2↑
这2个反应在本质上没有什么差别,但都有使人产生疑问的一面:NaOH溶液与Si的反应是否仍然像在干燥条件下那样是NaOH(OH-)作氧化剂?还是H2O作氧化剂或者H2O和NaOH两者都作了氧化剂呢?
带着上面的这些疑问,我们想到:如果Si与NaOH溶液反应仍然像在干燥的条件下是NaOH(OH-)作氧化剂,则Si与NaOH物质的量之间的关系应是