Да, слова зря и зреть 'видеть, глядеть' этимологически родственные. Зря по происхождению – деепричастие настоящего времени от зреть (т. е. буквально зря – 'глядя'). Это слово (книжное по происхождению) получило новое значение в народной речи. Н. М. Шанский предполагает, что современное значение зря 'напрасно' возникло из оборота делать на зря 'делать на глазок, как следует не рассмотрев'.
Слова отдых и передышка, продых этимологически родственные, но в современном русском языке однокоренными уже не являются.
Верно слитное написание: доследственная.
У слов глаз и глазунья общий корень, потому что смысловая связь между ними ощущается носителями языка. Глазунья – это яичница, в которой желток зажаривают целиком, не смешивая с белком, и он напоминает глаз. Слова глаз и глазунья можно назвать однокоренными и родственными.
Например, один – первый, два – второй...
Нет, эти слова не являются родственными, они восходят в конечном итоге к двум разным древним индоевропейским основам.
Вождь пришло в русский язык из старославянского, где оно восходит к праславянскому корню *ved – отсюда же и глагол вести (вождь – тот, кто ведет за собой). Этот корень, в свою очередь, восходит к праиндоевропейской основе, поэтому наше слово вести родственно словам других индоевропейских языков, например, латышскому vest, древнепрусскому west с тем же значением ('вести').
Слова вожделенный, вожделение, вожделеть также пришли из старославянского языка, но восходят к другой основе. Вожделеть образовано с помощью приставки въз- от желети (во втором слоге был «ять») 'желать'. А слова желети, желати восходят к праиндоевропейской основе со значением 'желать, хотеть' и также имеют соответствия в других индоевропейских языках.