为了贯彻“循环经济，防止污染”的理念，某校化学课外活动小组利用废干电池作为再生资源。其实验设计如下：

一、实验目的
从废旧电池中提取有用物质，并检验铵盐的纯度。
二、实验材料
废旧1号电池若干节，钳子等实验用品。
三、实验步骤
1.获取铜帽、锌片、石墨电极
2.从黑色混合物的滤液中提取NH₄Cl
3.提取二氧化锰
（1）有关干电池的基本构造和工作原理如右上图。

电池总反应为：Zn+2NH₄Cl+2MnO₂=Zn（NH₃）2Cl₂+Mn₂O₃+H₂O，干电池工作时负极上的电极反应式为：______________；正极上产生两种气体，则正极的电极反应式为：________________。
（2）用钳子和剪子剪开回收的干电池的锌筒，把铜帽、锌皮和碳棒回收，将电池内的黑色粉末移入小烧杯中。
（3）氯化铵和氯化锌的提取、检验和分离：
①从黑色粉末中提取NH₄Cl和ZnCl₂等晶体的混合物，主要包括：溶解、_________、蒸发、_________。
②设计简单的实验证明所得晶体中含有和Zn²⁺［已知Zn（OH）₂是两性氢氧化物且能溶解于氨水生成Zn］，并填写下列实验报告。

（a）________，（b）___________，（c）__________，（d）__________，（e）__________，（f）___________。
③最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO₂，还有炭黑和有机物等。可用灼烧的方法除去杂质，该实验中需要用到的主要硅酸盐质仪器除酒精灯外还有___________。
（4）晶体中氯化铵质量分数的测定：
已知与HCHO在水溶液中有如下反应：4+6HCHO→（CH₂）₆N₄+4H⁺+6H₂O。称取ag样品溶于水，加入足量的HCHO溶液，配成100mL溶液，再取出10mL，滴入酚酞后，再逐滴滴入cmol/L的NaOH溶液，当滴到VmL时，溶液呈现粉红色，整个过程中不考虑杂质参与反应，则晶体中氯化铵的质量分数ω（NH₄Cl）为___________。

注：表中“——”表示尚未有具体数据。

回答下列问题：

（1）向盛有Na₂CO₃粉末的试管里加入约3 mL乙二酸溶液，观察到的现象为_____________；说明乙二酸的酸性比碳酸____________。

（2）向盛有5 mL乙二酸饱和溶液的试管中滴入3滴硫酸酸化的0.5%（质量分数）的KMnO₄溶液，振荡，观察到现象为_______________________________________________________；说明乙二酸有______________________。

（3）向A试管中加入3 mL乙醇，然后，边振荡试管边加入2 mL 浓硫酸和2 mL乙二酸，按图甲连接好装置，加热3—5 min，在B试管中有油状、香味液体产生。该现象说明发生了______________（填有机反应类型）反应。在B试管中加入饱和Na₂CO₃溶液的目的是_______________________________________________________________。

导管在液面上的原因是________________________________________________。

（4）图乙是中学化学实验常用的装置，用此装置可制备的气体有___________（填标号）。

A.O₂    B.H₂    C.Cl₂    D.NH₃        E.CH₂====CH₂      F.CHCH

图乙试管口略低于试管底部的原因是_________________________________________。已知草酸分解的化学方程式为H₂C₂O₄H₂O+CO₂↑+CO↑。用图丙加热草酸晶体，验证草酸受热分解及其产物，图丙是中学化学教材中给出的实验装置图，但有人认为该装置不合理。请你根据草酸晶体的某些物理常数和实验目的，指出图丙不合理的原因。

答：______________________________________________________________。

该装置也不符合绿色化学的要求，因为________________________________________。

J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素，J、R在周期表中的相对位置如下表；J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等

碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的新的生活方式。
（1）甲烷燃烧放出大量的热，可作为能源用于人类的生产和生活。
已知：①2CH₄（g）+3O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l）；△H₁= —1214kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)；△H₂= —566kJ/mol
则反应CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）的△H=           。
（2）①将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH₄和O₂，构成甲烷燃料电池。其正极电极反应式是：                             。
②某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)₂的实验装置（如下图所示），通电后，溶液中产生大量的白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法中正确的是          （填序号）

A．电源中的a一定为正极，b一定为负极
B．可以用NaCl溶液作为电解液
C．A、B两端都必须用铁作电极
D．阴极发生的反应是：2H⁺ + 2e^－→H₂↑
③若将所得Fe(OH)₂沉淀暴露在空气中，反应的化学方程式为                        。 
（3）将不同量的CO（g）和H₂O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：
CO（g）+H₂O（g）CO₂（g）+H₂（g），得到如下三组数据：

硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号       ，该能层具有的原子轨道数为      、电子数为         。
（2）硅主要以硅酸盐、       等化合物的形式存在于地壳中。
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以        相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献       个原子。
（4）单质硅可通过甲硅烷(SiH₄)分解反应来制备。工业上采用Mg₂Si和NH₄CI在液氨介质中反应制得SiH₄，该反应的化学方程式为              。
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：