求 C. 项所有原理，为什么 Si 先氧化又先被还原？ 第1页

谢邀。一开始以为是一般的高中问题，后来仔细一看，题主的老师可能随口问了一个自己也没想清楚的问题，最后大概率得靠“铜含量很少了”、“铜不在表面了”这种敷衍的说法圆故事。

要我来扯的话，我会说现实世界水很深，为了防止同学把持不住，出的题目都是符合高中化学“范式”或者说“模型”的东西，那种稀奇古怪的例子是不会出现的，这题的核心就是“电解精炼提纯”。

所以题目就明示了这是一个“Si先氧化又先被还原”的过程，这像电解精炼铜一样，阳极把要提纯的东西变成离子，阴极把离子变回单质。

按“精炼硅”和图上画的过程，确实能推出在这个条件下硅会反应而铜不反应。

那么“为什么铜比硅活泼但是不先发生反应”呢？

首先，没怎么听过“铜比硅活泼”这个说法，而且950℃肯定不是水溶液，“液态电解液”选亲硅不亲铜的就可以达到硅先出来的效果，比如选氟盐。为什么硅单质有亲氟性，然而处于同主族的 C 元素却没有？

不知道现在高中还讲不讲氟化氢和二氧化硅的反应

至于为什么不是氧，二氧化硅熔点1600-1800℃，950℃熔不了。而铜就没有那么亲氟了，在深一点可以讨论软硬酸碱理论。不过以上说法还是解释不了“为什么铜不发生反应”，这里要注意，精炼硅的纯度要求非常高，这里不是“先反应”的问题，而是要求几乎不反应。

总之，电化学问题机械性地套用水溶液置换反应的规律会出很多问题。

我按关键字找了一下这题目的文献——田忠良, 贾明, 赖延清,等. 熔盐直接电沉积及电解精炼硅研究[J]. 中国科技论文在线，2009.

出题人画的图就是按下图b 改的，液态电解质确实是氟盐。

文献中对硅反应铜不反应的解释是1，这种情况下铜的电位“正于硅”。

2，硅在合金中扩散速率比较大，防止了浓差极化，避免了铜溶进电解质中。

上面这篇论文是1981年一篇论文的改进方案，上面这两个解释就来自1981年的原文。原文中“铜的电位正于硅”用的是“电负性”大小……可能是那时候的理解吧，我感觉这还不如说“硅更亲氟”。

A Semipermeable Anode for Silicon Electrorefining