化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用，目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可示为：
（1）下列有关镍镉电池总反应的说法中，正确的是________（填序号）；
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
（2）已知
和
均难溶于水．有资料表明，一节废镍镉电池可以使一平
方米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）另一种常用的电池是锂电池（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量）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．电池总反应可表示为：
．试回答：①锂电池比容量特别大的原因是_______________________________________；
②锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，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_______________________________________．
已知A、B、C、D、E、F、G位于元素周期表的前四周期，且元素原子序数依次增加，A焰色反应呈黄色；工业常用电解B的熔融的氯化物来制备B，C是一种能被HF和NaOH溶液溶解的单质，D的电负性比磷大，第一电离能却比磷小，E单质是制备漂白液的原料，F能形成红色(或砖红色)和黑色的两种氧化物，G是一种主族金属。
（1）前四周期所有元素中，基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有种。
（2）元素A、B、C分别与氟气化合形成物质X、Y、Z熔点见下表：
| 氟化物 |
X |
Y |
Z |
| 熔点/K |
1266 |
1534 |
183 |
解释表中氟化物熔点差异的原因：。
（3）已知常温条件下，极性分子DOE2是一种液态化合物，中心原子D的杂化方式是。向盛有10mL水的锥形瓶中滴加少量的DOE2溶液，生成两种有刺激性气味的气体。请书写此反应的化学方程式。
（4）G与氮原子可1：1化合，形成人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。G原子的价电子排布式为。在该合成材料中，与同一个G原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体。在四种基本晶体类型中，此晶体属于晶体。
（5）F晶体的堆积方式是(填堆积名称)，其配位数为。 向F的硫酸盐溶液中滴加氨水直至过量，写出此过程所涉及的两个离子方程式根据价层电子对互斥理论，预测SO42-的空间构型为。
氢能被视为未来的理想清洁能源，科学家预测“氢能”将是21世纪最理想的新能源。目前分解水制氢气的工业制法之一是“硫—碘循环”，主要涉及下列反应：
Ⅰ SO2+2H2O+I2＝ H2SO4+2HI Ⅱ 2HI
H2+I2
Ⅲ 2H2SO4＝ 2SO2↑+O2↑+2H2O
（1）分析上述反应，下列判断正确的是。
a．反应Ⅲ易在常温下进行 b．反应I中SO2还原性比HI强
c．循环过程中需补充H2O d．循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
（2）一定温度下，向2L密闭容器中加入1mol HI(g)，发生反应Ⅱ，H2物质的量随时间的变化如图所示。0—2min内的平均反应速率v(HI)= 。该温度下，反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K=。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则是原来的2倍。
a．平衡常数 b．HI的平衡浓度
c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数
（3）SO2在一定条件下可被氧化生成SO3，其反应为：2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g)△H<0。某科研单位利用原电池原理，用SO2和O2来制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。 
①a电极的电极反应式为；
②若得到的硫酸浓度仍为49%，则理论上参加反应的SO2与加入的H2O的质量比为。
（4）实际生产还可以用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐，若将其中的SO2全部反应出来，应加入10 mol/L的硫酸溶液的体积范围为。
工业上常以软锰矿、闪锌矿(除主要成分为MnO2、ZnS外还含有少量的FeS、CuS、Al2O3等物质)为原料制取Zn和MnO2。
（1）已知将MnO2、ZnS浸在硫酸溶液中有少量黄色物质析出，写出并配平该化学反应方程式：。
（2）在酸浸的过程中还会发生以下反应：
a. 3MnO2 +2FeS +6H2SO4＝3MnSO4 +Fe2(SO4)3+2S+ 6H2O
b. MnO2+CuS+4H2SO4＝MnSO4+CuSO4+S+2H2O
c. Al2O3+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2O
将酸浸所得的酸性溶液按以下的工业流程进行操作处理得溶液(Ⅳ)，电解溶液(Ⅳ)即得MnO2和Zn。
①操作①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为：Zn+2H+＝Zn2++H2↑、
Zn+Cu2+=Zn2++Cu、。
②操作②中加入适量X的作用是：。
③操作③中所加碳酸盐的化学式是：。
（3）为了从上述流程中产生的Fe(OH)3 、Al(OH)3沉淀混合物中回收Al(OH)3，某化学兴趣小组设计了如下两种方案图。
方案Ⅰ
方案Ⅱ
①方案Ⅰ中，AlCl3溶液和NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3的离子方程式为：
。若总共得到n molAl(OH)3，则消耗的NaOH和HCl的理论量分别为：mol、mol。
②从消耗酸碱的用量角度考虑，方案 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)所消耗的酸碱少些。
将一螺旋状的铜丝放在酒精灯上灼烧，然后将热的铜丝插入盛有乙醇的试管中。整个反应过程中铜丝表面的颜色变化是，反应的化学方程式为。
(8分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100 mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值，且气体体积为标况体积)：
| 时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| 氢气体积(mL) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1)哪一时间段(指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min)反应速率最大___________，
原因是。
(2)求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变)
(3)如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体
积的下列溶液，你认为可行的是__________。
A．蒸馏水 B．NaCl溶液 C．NaNO3溶液 D．CuSO4溶液 E．Na2CO3溶液