某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行如图所示实验：

查阅教材可知，普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物质．请回答以下问题：
（1）操作①的名称是；
（2）操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、、泥三角和三脚架；操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测灼烧前的滤渣中存在的物质有．
（3）往操作④的试管中加入操作③灼烧后所得黑色固体，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定灼烧后的黑色固体为，操作④相关的化学方程式为．
（4）该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH₄⁺，该同学取少许滤液于试管中，（填写操作与现象），则证实滤液中含有NH₄⁺．
（5）该同学利用在废旧干电池中回收的Zn片和石墨电极，设计一个原电池实验，比较铜与锌的金属活动性强弱．
限用材料：铜片、锌片、石墨电极、稀硫酸、CuSO₄溶液、ZnSO₄溶液；
限用仪器：直流电源、导线、烧杯、试管、盐桥等中学化学常见的药品和仪器
请在下面的方框中画出实验装置图（要求标注各电极和电解质溶液名称），并写出正极方程式．

正极方程式：．

某学生利用如图1所示实验装置探究盐桥式原电池的工作原理．
按照实验步骤依次回答下列问题：
（1）导线中电子流向为（用a、b 表示）．
（2）写出装置中锌电极上的电极反应式：；
（3）若装置中铜电极的质量增加0.64g，则导线中转移的电子数目为；
（4）装置中盐桥中除添加琼脂外，还要添加KCl的饱和溶液，电池工作时，对盐桥中的K⁺、Cl^-的移动方向表述正确的是．
A．盐桥中的K⁺向左侧烧杯移动、Cl^-向右侧烧杯移动
B．盐桥中的K⁺向右侧烧杯移动、Cl^-向左侧烧杯移动
C．盐桥中的K⁺、Cl^-都向右侧烧杯移动
D．盐桥中的K⁺、Cl^-几乎都不移动
（5）若ZnSO₄溶液中含有杂质Cu²⁺，会加速Zn电极的腐蚀、还可能导致电流在较短时间内衰减．欲除去Cu²⁺，最好选用下列试剂中的（填代号）．
A．NaOH            B．Zn　　     　　C．Fe              D．H₂SO₄
（6）远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的腐蚀．为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的极（填“正”或“负”）相连．钢铁在呈中性的潮湿环境下的腐蚀比呈酸性时缓慢，在碱性潮湿环境下的腐蚀更缓慢，试从化学平衡角度解释碱性时比中性时更缓慢原因（写出电极反应式及必要的文字叙述）．
（7）Cu₂O是一种半导体材料，可通过如图2所示的电解装置制取，电解总反应为：2Cu+H₂O

电解  .

Cu₂O+H₂，阴极的电极反应式是．若用铅酸蓄电池作为电源进行电解，当蓄电池中有0.2mol H⁺被消耗时，Cu₂O的理论产量为g．

氯碱工业是高耗能产业，为了提高原料的利用率，将电解的Y气体作为燃料电池的燃料，为电解池供电；X气体作为钛的冶炼原料，在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中氯碱工业装置中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过．如图所示：

（1）①图中的节能型氯碱工业部分，X、Y分别是、（填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数8%与6%的大小为；
②分别写出燃料电池B中正、负极上发生的电极反应，正极：，负极：；
③这样设计的主要节（电）能之处在于（写出两点）：、．
（2）写出钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式：．
（3）TiCl₄暴露在潮湿空气中冒白烟，白烟主要为白色的二氧化钛的水合物H₂TiO₃，写出该反应的化学方程式：．
（4）已知：①Mg(s)+Cl2(g)

. .

MgCl2(s)△H=-641kJ?mol^-1
②

1

2

Ti(s)+Cl2(g)

. .

1

2

TiCl4(I)△H=-385kJ?mol^-1
写出Mg与TiCl₄反应的热化学方程式：，反应在氩气氛围中进行的原因是．