【2015新课标Ⅱ卷理综化学】[化学—选修3：物质结构与性质](15分）A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索，A2-和B+具有相同的电子构型；C、 D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：
（1）四种元素中电负性最大的是 (填元素符号），其中C原子的核外电子排布式为_________。
（2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是 (填分子式），原因是 ；A和B的氢化物所属的晶体类型分别为 和 。
（3）C和D反应可生成组成比为1：3的化合物E，E的立体构型为 ，中心原子的杂化轨道类型为 。
（4）化合物D2A的立体构型为 ，中心原子的价层电子对数为 ，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A，其化学方程式为 。
（5）A和B能够形成化合物F，其晶胞结构如图所示，晶胞参数，a＝0.566nm， F 的化学式为 ：晶胞中A 原子的配位数为 ；列式计算晶体F的密度(g.cm-3） 。
化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）目前常用的镍镉（Ni—Cd）电池，其电池总反应可以表示为：
Cd＋2NiO（OH）＋2H2O
2Ni（OH）2＋Cd（OH）2
已知Ni（OH）2和Cd（OH）2均难溶于水但能溶于酸，以下说法正确的是________（填字母序号）。
①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应 ③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能
| A．①③ | B．②④ |
| C．①④ | D．②③ |
（2）废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明，一节废镍镉电池可以使1 m2面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重，这是因为______________________。
（3）另一种常用的电池锂电池（锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7），由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的电能）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年，它的负极由金属锂制成，电池总反应可表示为Li＋MnO2=LiMnO2。
试回答：锂电池比容量特别大的原因是___________________________。
锂电池中的电解质溶液需用非水溶液配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因：___________________________________________________。
为了探究原电池的工作原理，某化学学习小组设计了一组实验，其装置如下图：
回答下列问题：
（1）根据原电池原理填写下表：
| 装置序号 |
正极 |
负极反应式 |
阳离子移动方向 |
| 甲 |
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| 乙 |
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| 丙 |
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| 丁 |
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| 戊 |
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（2）电极类型除与电极材料的性质有关外，还与________有关。
（3）根据上述电池分析，负极材料是否一定参加电极反应？_____
（填“是”“否”或“不一定”），请举例说明：__________________________________________。
（4）指出下列电池的放电过程中，电解质溶液酸碱性的变化：甲_______，丙_______，戊_______。（填酸性或碱性增强或减弱）
利用生活中或实验室中常用的物品，根据氧化还原反应知识和电学知识，自己动手设计一个原电池。请填写下列空白：
（1）实验原理：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑。
（2）实验用品：电极________、________、稀硫酸、________（填写所缺的实验用品）、耳机（或者电流计）。
（3）实验装置：
（4）原电池设计及注意的问题。
①按如图所示连接好实验仪器，注意观察（耳朵听）耳机是否有声音发出，如果没有，可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极（注意：接触的同时耳机的另一个极是连接在原电池的另一个电极上的），这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓”声音。其原因是：在原电池中，由化学能转化为________。
②如果将装置中的耳机改为电流计，则铁钉应该接电流计的______
极，电极反应是________________；另一极应该接电流计的________极，电极发生了________反应（“氧化”或“还原”）。
有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入6 mol·L－1的H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6 mol·L－1的NaOH溶液中，如图所示。
（1）写出甲中正极的电极反应式_____________________________。
（2）乙中负极为________，总反应的离子方程式：
______________________________________________________。
（3）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________活动性更强，而乙会判断出________活动性更强。（填写元素符号）
（4）由此实验得出的下列结论中，正确的有________。
| A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质 |
| B．镁的金属性不一定比铝的金属性强 |
| C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，没有实用价值了 |
| D．该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析 |
【实验目的】利用所学知识，设计电池装置。
【实验用品】电极：镁条、铜片、铁片等。
【电解质】果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等）。
【其他】导线、金属夹、发光二极管、500 mL烧杯。
【实验方案】①Cu—Mg原电池，电解质溶液为橙汁；
②Cu—Fe原电池，电解质溶液为苹果汁；
③Fe—Mg原电池，电解质溶液为柠檬汁。
【实验操作】用导线分别将三种方案中的金属片连接到金属夹上，分别将金属片两两插入到盛有果汁的三个500 mL的烧杯中，用发光二极管两端分别接触三种方案中金属活动性不同的金属夹。观察现象，连接方式如图所示。
【实验现象】三种方案中发光二极管均发光。
【实验结论】原电池把化学能转变为电能。
回答问题：
（1）连接装置时活泼金属接二极管的________极上，较不活泼金属接二极管的________极上。
（2）在方案①②中铜作电极情况__________________________。
（3）在方案①③中镁作电极情况__________________________。
（4）在方案②③中铁作电极情况__________________________。
（5）在方案③中负极反应为______，正极反应为________，总方程式为__________________________________________________________。
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