某同學(xué)在探究廢干電池內(nèi)的黑色固體回收利用時(shí)，進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)：

查閱教材可知，普通鋅錳電池的黑色物質(zhì)主要成分為MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物質(zhì)．請(qǐng)回答以下問題：
（1）操作①的名稱是；
（2）操作③灼燒濾渣時(shí)所用主要儀器有酒精燈、玻璃棒、、泥三角和三腳架；操作③灼燒濾渣中的黑色固體時(shí)，產(chǎn)生一種無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體，由此推測(cè)灼燒前的濾渣中存在的物質(zhì)有．
（3）往操作④的試管中加入操作③灼燒后所得黑色固體，試管中迅速產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體，據(jù)此可初步認(rèn)定灼燒后的黑色固體為，操作④相關(guān)的化學(xué)方程式為．
（4）該同學(xué)要對(duì)濾液的成分進(jìn)行檢驗(yàn)，以確認(rèn)是否含有NH₄⁺，該同學(xué)取少許濾液于試管中，（填寫操作與現(xiàn)象），則證實(shí)濾液中含有NH₄⁺．
（5）該同學(xué)利用在廢舊干電池中回收的Zn片和石墨電極，設(shè)計(jì)一個(gè)原電池實(shí)驗(yàn)，比較銅與鋅的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱．
限用材料：銅片、鋅片、石墨電極、稀硫酸、CuSO₄溶液、ZnSO₄溶液；
限用儀器：直流電源、導(dǎo)線、燒杯、試管、鹽橋等中學(xué)化學(xué)常見的藥品和儀器
請(qǐng)?jiān)谙旅娴姆娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)裝置圖（要求標(biāo)注各電極和電解質(zhì)溶液名稱），并寫出正極方程式．

正極方程式：．

某研究性學(xué)習(xí)小組為研究Cu與濃H₂SO₄的反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)探究方案(說明：①裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出，②SO₂易溶于水而不溶于CCl₄）

（1）電池反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，下列反應(yīng)在理論上可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)是（填序號(hào)）．此類反應(yīng)具備的條件是①反應(yīng)，②反應(yīng)．
A．C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）△H＞0
B．Ba（OH）₂?8H₂O（s）+2NH₄Cl（s）═BaCl₂（aq）+2NH₃?H₂O（ 1）+8H₂O（ 1）
△H＞0
C．CaC₂（s）+2H₂O（ 1）═Ca（OH）₂（s）+C₂H₂（g）△H＜0
D．CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（ 1）△H＜0
（2）以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)（I）所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)電池．其負(fù)極反應(yīng)為：．
（3）電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用．現(xiàn)將你設(shè)計(jì)的原電池通過導(dǎo)線與圖中電解池相連，其中a為電解液，X和Y是兩個(gè)電極，



①若X和Y均為惰性電極，a為飽和食鹽水，則電解時(shí)檢驗(yàn)Y電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是．
②若X、Y分別為石墨和鐵，a仍為飽和的NaCl溶液，則電解過程中生成的白色固體露置在空氣中，可觀察到的現(xiàn)象是．
③若X和Y均為惰性電極，a為一定濃度的硫酸銅溶液，通電后，發(fā)生的總反應(yīng)化學(xué)方程式為．通電一段時(shí)間后，向所得溶液中加入0.05mol Cu（OH）₂，恰好恢復(fù)電解前的濃度和pH，則電解過程中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量為mol．
（4）利用工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的原理，用如圖所示裝置電解K₂SO₄溶液．
①該電解槽的陽極反應(yīng)式為，通過陰離子交換膜的離子數(shù)（填“＞”、“＜”或“=”）通過陽離子交換膜的離子數(shù)；
②圖中a、b、c、d分別表示有關(guān)溶液的pH，則a、b、c、d由小到大的順序?yàn)?!--BA-->；
③電解一段時(shí)間后，B口與C口產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比為．

類比是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的方法之一，已知硝酸能把鐵氧化成Fe（NO₃）₃，但當(dāng)鐵過量時(shí)，產(chǎn)物是Fe（NO₃）₂．某同學(xué)受此啟發(fā)，提出一個(gè)相似的觀點(diǎn)：氯氣與鐵粉反應(yīng)，當(dāng)Cl₂足量時(shí)生成FeCl₃，當(dāng)鐵粉過量時(shí)產(chǎn)物是FeCl₂．為驗(yàn)證該觀點(diǎn)是否正確，該同學(xué)將一根細(xì)的純鐵絲分別在足量和少量的Cl₂中點(diǎn)燃，取其表面生成物并分別編號(hào)為A、B，然后通過實(shí)驗(yàn)確定其成分．探究過程如下：
（1）提出假設(shè)：A是FeCl₃，B是FeCl₂．
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：
分別取A、B的溶液均進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同．請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械南鄳?yīng)空格．

實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)    論
分別向A、B溶液中加 KSCN溶液		固體物質(zhì)中有FeCl3
分別向KMnO4溶液中 加適量A、B溶液	KMnO4溶液顏色無明顯變化	固體物質(zhì)中不含

（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論，寫出Cl₂與鐵粉加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：．
（4）為進(jìn)一步探究FeCl₃溶液的性質(zhì)，他又利用A溶液做了如下一些實(shí)驗(yàn)，其中明顯錯(cuò)誤的是：．
A．將A溶液滴入沸水中，并繼續(xù)加熱得到紅褐色液體，該液體能產(chǎn)生丁達(dá)爾現(xiàn)象
B．向A溶液中加入少量鐵粉，鐵粉溶解，溶液顏色加深
C．在A溶液中滴加NaOH濃溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀
D．將A溶液加熱蒸干并灼燒，得到FeCl₃固體
（5）實(shí)際應(yīng)用：
①半導(dǎo)體、多媒體行業(yè)要用FeCl₃溶液做印刷電路銅板腐蝕劑，請(qǐng)寫出FeCl₃溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式：．
②腐蝕銅板后的混合溶液中，若Cu²⁺和Fe³⁺的濃度均為0.1mol/L，則溶液中Fe²⁺的濃度為mol/L，原FeCl₃溶液中Fe³⁺的濃度為mol/L．
③請(qǐng)參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品，簡(jiǎn)述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的實(shí)驗(yàn)步驟：．

	氫氧化物 開始沉淀時(shí)的pH	氫氧化物 沉淀完全時(shí)的pH
Fe3+	1.9	3.2
Fe2+	7.0	9.0
Cu2+	4.7	6.7
提供的藥品：Cl2、濃H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu

④某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯．請(qǐng)從上表提供的藥品中選擇兩種（水可任選），設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕．
有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式、．劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

某研究性學(xué)習(xí)小組為了研究Cu與濃H₂SO₄的反應(yīng)和比較Cu的+1價(jià)化合物與+2價(jià)化合物的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究方案（裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出）實(shí)驗(yàn)選用細(xì)銅絲、98.3%H₂SO₄、品紅溶液、澄清石灰水、CCl₄、NaOH溶液等藥品，銅絲被卷成螺旋狀，一端投入濃H₂SO₄中，另一端露置在液面上方．

以下是該學(xué)習(xí)小組部分交流記錄及后續(xù)探究實(shí)驗(yàn)的記錄．
材料一：小組交流記錄
學(xué)生1：加熱前，無現(xiàn)象發(fā)生；加熱后，液面下銅絲變黑，產(chǎn)生氣泡，有細(xì)小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅絲表面進(jìn)入濃硫酸中，黑色物質(zhì)是什么？值得探究！
學(xué)生2：我也觀察到黑色顆粒狀物質(zhì)，后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨�固體，我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO₄．
學(xué)生3：你們是否注意到液面以上的銅絲也發(fā)黑，而且試管上部?jī)?nèi)壁有少量淡黃色S固體凝聚，會(huì)不會(huì)液面以上的銅絲與硫發(fā)生了反應(yīng)，我查資料發(fā)現(xiàn)：2Cu+S

V  .

Cu₂S（黑色）
材料二、探究實(shí)驗(yàn)剪輯
實(shí)驗(yàn)1：將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑，然后插入稀硫酸中，銅絲重新變得光亮，溶液呈藍(lán)綠色；將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑，然后插入稀硫酸中無變化．
實(shí)驗(yàn)2：截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲，插入稀硫酸中無變化；將濃硫酸液面下方變黑的銅絲，插入稀硫酸、黑色明顯變淺，溶液呈藍(lán)綠色．
實(shí)驗(yàn)3：將溶液中的黑色顆粒狀物質(zhì)，經(jīng)過濾、稀硫酸洗、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱，然后冷卻，用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減小10%左右．
根據(jù)上述材料回答下列問題：
（1）A試管上方的長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是；；D、E兩支試管中CCl₄
的作用是．
（2）加熱過程中，觀察到A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧，起初部分煙霧在試管上部?jī)?nèi)壁析出淡黃色固體物質(zhì)，在持續(xù)加熱濃硫酸（沸騰）時(shí)，淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地消失．寫出淡黃色固體消失的化學(xué)反應(yīng)方程式：．
（3）對(duì)A試管中的濃H₂SO₄和銅絲進(jìn)行加熱，很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色，但始終未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀．學(xué)生1猜想是由于SO₂溶解度較大，生成了Ca（SHO₃）₂的緣故．請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證學(xué)生1的猜想．
（4）根據(jù)上述研究，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，你認(rèn)為液面下方銅絲表面的黑色物質(zhì)成分是：．（寫化學(xué)式）
（5）學(xué)生2將反應(yīng)后的反應(yīng)液稀釋后進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)溶液呈酸性，對(duì)比，學(xué)生2提出猜想是：銅與濃硫酸反應(yīng)生成的硫酸銅水解使溶液呈酸性，請(qǐng)寫出該水解反應(yīng)的離子方程式：．
你的猜想是：；
請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證你的猜想：．
（6）該研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了比較Cu的+1價(jià)化合物和+2價(jià)化合物的穩(wěn)定性，他們?nèi)?8gCu（OH）₂固體，加熱至80℃-100℃時(shí)，得到黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到1000℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末X．冷卻后稱量，X的質(zhì)量為72g．向X中加入過量稀硫酸，得到藍(lán)色溶液，同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在，據(jù)此可推得，X的化學(xué)式為，可以得出的結(jié)論是
．