中兴缺“芯”事件震惊国人。芯片是电脑、智能家庭等的核心部件，芯片的主要成分是纯度极高的硅，其运算速率与硅的纯度有关。
（1）硅与金刚石结构相似，则构成硅的粒子是 （填粒子名称）。
已知硅原子结构示意图为
，图1是四种粒子的结构示意图，其中与硅的化学性质相似的是 （填序号）。
（2）光伏发电的太阳能电池板也需用高纯硅。在日光下高纯硅的作用主要是将光能转化为 能。
（3）自然界中的硅元素主要以二氧化硅的形式存在，请写出二氧化硅的化学式 。硅胶是常用的干燥剂，其主要成分可视作二氧化硅（如图2），你认为硅胶可作干燥剂的原因可能是 （一条即可）。
（4）高纯硅的制备以石英砂（主要成分是二氧化硅）为原料，生产过程示意图如图3：
①上述四个步骤中属于物理变化的是 。
②物质M是该生产过程中可循环使用的物质，写出步骤4反应的化学方程式 。
炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置见下图：
对实验进行分析并回答下列问题：
（1）给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯，要用其________（填“外焰”“内焰”或“焰心”）进行加热．
（2）实验中玻璃管里固体粉末的颜色变化是________________________，观察到澄清石灰水的现象是________________________________．
（3）实验前“通入CO”与“开始加热”的先后顺序是________________________________________；实验后“停止通入CO”与“停止加热”的先后顺序是________________________________．
（4）实验要在装置末端a处放置一盏燃着的酒精灯，其作用是________________________________．
竖炉冶铁工艺流程如图所示．
回答下列问题：
（1）该工艺流程中，甲烷的作用是________，冶炼出的铁水属于________（填“纯净物”或“混合物”）．
（2）用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理________________________________．（写一个）
（3）该工艺流程中，可循环利用的物质是________________________．
图中A、B、C、D、E、F、G、H分别代表相关反应的一种物质．已知，X、H为黑色固体单质，D是大理石的主要成分，Y为红棕色粉末．常温下C、E、F、G均为无色气体，图中有部分生成物未标出．
请填写以下空白：
（1）写出下列两种物质的化学式：E________，X________．
（2）写出下列反应的化学方程式：
①D→C的反应：________________________；
②C→D的反应：________________________；
③F与H的反应：________________________；
④G与Y的反应：________________________．
如图是某同学设计的CO还原Fe2O3的实验装置．
（1）指出该装置的不足之处________________，如何改进________________________．
（2）氧化铁变为单质铁的化学反应方程式为________；石灰水的作用是________________，有关反应的化学方程式为________________________________．
金属资源属于不可再生资源．某同学用同规格且光亮洁净无锈的铁钉进行了如下图所示实验．
（1）一段时间后，铁钉表面生锈的是________（填“甲”“乙”或“丙”）；由此可知，铁制品生锈的条件是________________．
（2）实验丙中为什么要用“刚煮沸并迅速冷却的蒸馏水”？________________．
（3）为了防止铁制品的进一步锈蚀，应将铁锈立即清除，可用稀盐酸除锈（铁锈的主要成分为Fe2O3），其反应的化学方程式为________________________．