“中国芯”是指由中国自主研发并生产制造的计算机处理芯片，其核心材料是高纯度的单质硅。如图所示是硅在元素周期表中的相关信息，硅位于元素周期表的第周期；碳元素和硅元素化学性质相似的原因是；工业上制备粗硅的方法是二氧化硅和碳在高温条件下发生置换反应，同时生成一种具有还原性的气体，写出该反应的化学方程式：。