【知识点解析】
1. 元素周期表与电子排布：题目中提到的R元素有三个电子层，M层（第三层）电子数是K层（第一层）电子数的3倍，即M层有6个电子。因此，R元素为硫（S），位于周期表的第三周期，第ⅥA族，原子序数为16，核外电子总数为16。
2. 化学反应的能量变化：放热反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，而吸热反应则相反。断开化学键需要吸收能量，形成化学键则释放能量。反应能否自发进行并不只取决于是否加热，而是由反应的吉布斯自由能变化决定。
3. 原电池原理：在原电池中，较活泼的金属作为负极，失去电子被氧化，不活泼的金属或非金属作为正极，接受电子被还原。例如，在锌-铜原电池中，锌为负极，铜为正极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电池将化学能转化为电能。
4. 电极反应的判断：在空气-锌电池中，锌失去电子生成氧化锌，说明锌是负极，发生氧化反应；而氧气在正极得到电子，发生还原反应。因此，锌片是负极，被氧化。
5. 原电池的应用：原电池的构成要求负极材料的活泼性大于正极，且电解质溶液中应含有与正极反应的离子。在题目给出的反应中，镁为负极，氢离子为正极的还原剂，因此电解质溶液应为酸性，如稀盐酸。选项A符合这一条件。
6. 原电池反应速率与氢气体积：当锌粉与硫酸反应时，加入硫酸铜会形成锌铜原电池，加快反应速率，但同时也有一部分锌用于置换铜，减少了生成氢气的量。因此，含有硫酸铜的锌粉（a）产生的氢气体积小于没有硫酸铜的锌粉（b），且反应速率更快。
7. 金属腐蚀与原电池：通过不同的金属组合，可以形成多种原电池。当A、B连接时，A为负极，说明A的活泼性大于B；C、D连接，电流由D到C，说明D是正极，C是负极；A、C连接，C极产生氢气，表明C是正极，A是负极。这展示了金属活泼性的相对比较以及在不同连接方式下的原电池反应。
以上内容涉及了高中化学的基本概念，包括元素周期律、化学反应能量变化、原电池的工作原理及其应用。这些知识点对于理解和解决化学问题至关重要，同时也是高中化学考试的重点。
