芯片、光导纤维在代科技发展中有着十分重要的作用，制造芯片要用到高纯硅，制造光导纤维要用到高纯二氧化硅。利用石英砂（主要成分是二氧化硅）通过如下工艺流程可以分别制备高纯硅和高纯二氧化硅（反应中部分生成物已略去）。
（1）硅是地壳中元素含量居第二位的 （填“金属”或“非金属”）元素。
（2）反应①的化学方程式： ，其中 发生了 （填“氧化”或“还原”）反应。
（3）反应②和反应③都属于置换反应。工艺流程Ⅰ中可以循环利用的物质是 （填化学式）；工艺流程Ⅱ中反应③的化学方程式是 。
以下是我们熟悉的实验室制取气体的发生装置、收集装置。请根据装置图回答下列问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用 (填标号)做气体发生装置，需要改进的是 ；若用装置⑥净化气体，则气体应从__ __(填“a”或“b”)端通入(浓硫酸具有吸水性)。
（2）实验室制备CO2气体的化学方程式为 。
（3）常温下NO是一种无色、难溶于水的气体，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应生成红棕色的NO2气体．为了收集较纯净的NO气体，利用如图仪器Ⅰ、Ⅱ，用胶管将___________(填导管口字母)相连组成收集装置．收集时，应先在Ⅰ中________ _。
（4）Ⅰ装置内装满水时，还可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，此时还需要 （填仪器名称），该气体应从 (填“a”或“b”)进入Ⅰ中。如果装置Ⅰ内水未装满留有空气， (填“影响”或“不影响”)测量结果。
今年我国多地都不同程度地出现雾霾天气，它严重影响了人们的生活和生命安全。
（1）大雾天气导致呼吸病人增多，因为雾霾可使空气中增加大量的_________（填字母序号）。
| A．二氧化碳 | B．一氧化碳 | C．二氧化硫 | D．可吸入颗粒物 |
（2）频发的雾霾天气催热了防PM2.5专用口罩的网上销售，PM2.5专用口罩使用了活性炭，这是利用了活性炭的__________作用。
（3）为防治雾霾天气，改善空气质量请你提出一条合理化的建议 。
水是生命之源，水对我们的生产和生活都是非常重要的。请按要求回答下列问题：
（1）除去水中难溶性固体杂质的操作是 。
（2）生活中既能降低水的硬度，又能杀菌消毒的方法是 。
（3）高铁酸钠（Na2FeO4）是一种无污染净水剂，其中铁的化合价为 。
下图中的①、②是氟元素、钙元素在元素周期表中的信息，A、B、C、D是四种微粒的结构示意图。请你回答：
（1）X= ；
（2）由图中信息可知：氟元素的相对原子质量为 ，钙元素的原子序数为 ；
（3）A、B、C、D中属于同种元素的微粒是 （填字母序号)；
（4）A微粒的化学性质与B、C、D中哪一种微粒的化学性质相似 (填序号)。
用化学用语表示或写出粒子符号的意思：
（1）地壳中含量最多的元素是_______________；
（2）能保持氩气化学性质的最小粒子是___________；
（3）2个铁离子___ __；
（4）NH4+__ ___。