光纤信息的传输材料采用纤细、透明的玻璃纤维制成，进行远距离传导大容量的光信号，则称为“光导...

光纤信息的传输材料采用纤细、透明的玻璃纤维制成，进行远距离传导大容量的光信号，则称为“光导纤维”（光纤）。制造普通玻璃时，将纯碱、石灰石和石英等原料粉碎后加强热，制得硅酸盐混合物。

（1）已知石英的主要成分是二氧化硅，则二氧化硅的化学式____，硅元素的化合价为_____。

（2）制造普通玻璃时其中主要的反应是二氧化硅分别与碳酸钙、碳酸钠发生反应生成硅酸盐和二氧化碳，则写出其中一个化学方程式__________________。

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世界“光纤之父”英籍华人科学家高锟，最先提出以玻璃纤维传导光信号的基础理论。硅玻璃的高纯度净化可实现远距离传输全真的光信号，硅Si元素的原子序数为14，相对原子质量为28，则下列的正确说法是（　　　 ）

A.硅元素是一种金属元素 B.硅元素在地壳中含量最多

C.硅原子的中子数为14 D.硅原子核外电子数为28

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2009年诺贝尔物理学奖授予英国华裔科学家高锟以及两位美国科学家。高锟获奖，是因为他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”做出了突破性成就：提出用玻璃制造比头发丝更细的光纤，取代铜导线作为长距离通讯线路。这个理论引起了世界通信技术的一次革命。

(1)光纤这种材料属于　　　　　 。(填写编号)

A.金属材料　　　　　　 B.无机非金属材料　

C.有机合成材料　　　　　 D.纳米材料

(2)光纤的质量要求极严。目前使用的光纤是纯度极高的超纯SiO2，其制造时的反应原理是：

SiCl4(气)＋O2(气)SiO2(固)＋2Cl2(气)

该反应属于　　　　　 (填基本化学反应类型)。

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下列说法正确的是

A. 光导纤维传导光信号进行通信，Si是制造光导纤维的主要原料

B. 燃烧、爆炸或颜色发生了改变的变化过程一定发生化学反应

C. C60是由碳原子直接构成的一种新型的碳的化合物，它的相对分子质量是720

D. 目前提出的“低碳经济”，目标是减少CO2的排放，有利于控制温室效应

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华裔科学家高锟因提出“以高纯度的石英玻璃制造光纤”，获得2009年诺贝尔奖。从20世纪中叶开始，硅成了信息技术的关键材料，是目前应用最多的半导体材料。回答问题：

（1）地壳里各种元素的含量（质量分数)如图所示，其中表示Si元素的含量为_____。

（2）根据元素周期表可知，原子序数为6的碳原子和原子序数为14的硅原子最外层电子数均为4。常温下，硅的化学性质______（填“活泼”或“不活泼”）。

（3）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，工业上以石英砂（主要成分SiO2）制取高纯度石英玻璃的生产原理如下。请回答：

①已知反应①的另一产物是有毒气体，其化学式为____，此副产物的用途是_______。

②已知反应②为化合反应，该反应的化学方程式为________________。

③反应③的化学方程式为SiCl4＋O2SiO2＋2Cl2，该反应的基本类型为______。

④将反应③中的氧气换成氢气，可制得生产计算机芯片的高纯硅，则另一产物的化学式为_____。

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