高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质精练

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2第三节 分子结构与物质的性质精练，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．下列有关说法正确的是
A．水分子间的氢键是一个水分子中氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的化学键
B．与水反应时，增加水的用量可以明显加快化学反应速率
C．纯碱溶液清洗油污时，加热可以增强其去污力
D．向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化
2．反应(NH4)2SiF6+4NH3·H2O=SiO2↓+6NH4F+2H2O可制纳米SiO2。下列说法正确的是
A．NH3是非极性分子
B．NH4F既含离子键又含共价键
C．H2O的电子式为
D．基态Si原子的电子排布式为[Ne]3s13p3
3．元素H、C、O、N可组成多种杂环化合物，例如 、 ，下列说法错误的是
A．第一电离能：HB． 中，N为sp3杂化
C． 、 都难溶于水
D． 、 ，含有π键数目相同
4．是一种强氧化剂，可以发生反应：下列说法正确的是
A．既是氧化剂又是还原剂
B．中O原子采取杂化
C．间存在氢键，因此的稳定性大于
D．的沸点高于
5．下列说法不正确的是
A．DNA的双螺旋结构是DNA分子中两条链上的碱基通过氢键作用形成
B．甘油醛是最简单的醛醣，属于手性分子
C．橡胶、蛋白质、尼龙、纤维素中，一定不是天然高分子的是尼龙
D．丁苯橡胶、聚酯纤维、聚乙烯都是通过加聚反应获得的高聚物
6．下列分子中，不含手性碳原子的是( )
A． B．
C． D．CH3CHClCH2CHO
7．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气“的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是
A．氢键；分子间作用力和氢键；极性键
B．氢键；极性键；极性键
C．氢键；极性键；分子间作用力
D．分子间作用力；氢键；非极性键
8．下列有关叙述正确的是
A．氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中
B．在分子中含有1个手性C原子
C．碘单质在水溶液中溶解度很小是因为I2和H2O都是非极性分子
D．含氧酸可用通式(HO)mROn表示，若m值越大，则含氧酸的酸性越强
9．近日，科学家开发的常压旋转滑行弧实现高效固氮取得进展，原理如图所示。

下列叙述正确的是
A．NH和NH3的VSEPR模型相同B．第一电离能：O>N
C．NO2是非极性分子，CO2是极性分子D．HNO3中的N原子采取sp3杂化
10．下列说法错误的是
A．基态B原子核外电子的运动状态有5种
B．水溶性：
C．的价电子对分布的几何构型与分子的空间结构一致
D．可以通过红外光谱仪来测定分子结构
二、填空题
11．氢键形成的条件
(1)氢原子位于X原子和Y原子之间。
(2)X、Y原子所属元素具有很强的 和很小的 。一般是 原子、 原子和 原子。
12．按要求填空。
(1)已知Ge与C同族，中心原子价层电子对互斥模型为 。
(2)等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，它们通常具有相似的空间结构。CO的结构式为 ，的空间结构为 。
(3)根据对角线规则，铍(Be)的性质 (填化学式)相似，能与氢氧化钠溶液反应。写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 。
(4)某有机物结构简式为 ，该分子中含有 个手性碳原子。
(5)在BF3分子中，硼原子的杂化轨道类型为 ，F-B-F的键角是 ，为 分子(填“极性”或“非极性”)。
13．含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种配合物的结构如下图所示，该配合物中通过螯合作用形成的配位键有 ，该螯合物中N的杂化方式有 种。
14．①NH3 ②CO2 ③SiCl4 ④BF3 ⑤C2H4 ⑥H2O2 ⑦Cl2 ⑧P4 ⑨H2S
(1)含极性共价键的非极性分子 (填序号，下同)
(2)含非极性共价键的非极性分子
(3)含极性共价键的极性分子
(4)①NH3中心原子杂化方式 分子的空间构型
(5)④BF3中心原子杂化方式 分子的空间构型
15．单质分子(稀有气体除外)和型分子是极性分子还是非极性分子？若某分子结构呈几何空间对称，则该分子的极性如何 ？
16．O3是V形分子，其空间结构不对称，故O3为 分子。H2O2分子不是直线形，两个H原子犹如在半展开的书的两面上，即结构不对称，为 分子。
17．为什么、、的熔沸点与同族的其他氢化物相比较，存在反常现象 ？
18．如图为H3BO3晶体的片层结构，硼酸在热水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因是 。
19．(1)铜与类卤素反应生成，中含有π键的数目为 ；类卤素对应的酸有两种，理论上硫氰酸()的沸点低于异硫氰酸()的沸点，其原因是 。
(2)与可以任意比例互溶，除因为它们 。
(3)乙二胺()分子中氮原子的杂化类型为 ；乙二胺和三甲胺均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是 。
20．双氧水是一种医用消毒杀菌剂，已知分子的结构如图所示：分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52＇，而两个键与键的夹角均为96°52′。试回答：
(1)分子中存在 键和 键，为 分子。(填“极性”或“非极性”)
(2)难溶于，其原因是 。
(3)分子中氧元素的化合价为 价。
三、实验题
21．I．请回答下列问题：
(1)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图。1 ml 硼酸(H3BO3)晶体中含有 ml 氢键。从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大： 。
(2)比较酸性的相对强弱：H2SO4 HClO4 (填“＞”“=”或“＜”)，已知能发生反应：H2SO4(浓)+NaClO4HClO4+NaHSO4，说明该反应能发生的理由 。
Ⅱ．氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料，在许多领域有广泛应用，前景广阔。某化学小组模拟工业制氮化铝原理欲在实验室制备氮化铝。查阅资料：①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O；②工业制氮化铝：Al2O3+3C+N22AlN+3CO，氮化铝在高温下能水解。
(1)氮化铝的制备
①实验中使用的装置如上图所示，请按照氮气流方向将各仪器接口连接：c→ 。 (根据实验需要，上述装置可使用多次)
②D装置内氯化钯溶液的作用可能是 。
(2) AlN粉末会缓慢发生水解反应，粒径为100 nm的AlN粉末水解时溶液pH的变化如下图所示。
①AlN粉末水解的化学方程式是 。
②相同条件下，请在图中画出粒径为40 nm的AlN粉末水解的变化曲线 。
22．硝基苯酚是一种应用较广的酸碱指示剂和分析试剂，是合成染料、医药和高能材料的重要中间体原料。已知几种有机物的一些性质如下表：
以苯酚为原料制备硝基苯酚的反应如下：
+
实验步骤如下：
(Ⅰ)向250 mL三口烧瓶中加入试剂[包括： a．6.00g NaNO3 (0.07 ml)；b．4 mL浓H2SO4；c．一定体积的乙醚与水]，完全溶解后，将烧瓶置于冰水浴冷却至15~20°C。
(Ⅱ)将4.70g苯酚(0.05 ml)完全溶于5 mL温水后， 转入滴液漏斗。
(Ⅲ)在搅拌下，将苯酚水溶液滴至三口烧瓶中，用冰水浴将反应温度维持在20°C左右。
(Ⅳ)苯酚滴加完毕后，继续搅拌反应2 h。反应结束后，将反应混合物转入分液漏斗，进行一系列分离处理即可得到对硝基苯酚和邻硝基苯酚两种产物。
回答下列问题：
(1)从上表可知，对硝基苯酚的熔、沸点均明显高于邻硝基苯酚，为什么 ？
(2)若发现苯酚原料呈粉红色，其原因是什么？应如何处理 ？
(3)步骤(Ⅰ)中应按什么顺序加入试剂 ？(用字母表示)
(4)步骤(Ⅲ)中，为什么要将反应温度维持在20°C左右 ？
(5)写出步骤(Ⅳ)中分离处理的具体操作过程 。
(6)溶剂乙醚与水的用量对反应的影响结果见下表，请总结其规律 。
23．I．是国际公认的一种安全、低毒的绿色消毒剂。熔点为-59．5℃，沸点为11.0℃，高浓度时极易爆炸，极易溶于水，遇热水易分解。实验室可用如图所示的装置制备(装置A的酒精灯加热装置略去)。回答下列问题：
(1)下列关于ClO2分子结构和性质的说法错误的是 。
A．分子中只含键 B．分子具有极性 C．分子的空间结构为V形
(2)实验开始即向装置A中通入氮气，目的是 。
(3)装置A中反应的化学方程式为 ，装置B的作用是 。
(4)装置D中吸收尾气的反应也可用于制备NaClO2，反应的离子方程式为 。
II．我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(用R代表)。经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。
(5)R中阴离子中的键总数为 个。分子中的大键可用符号表示，其中m代表参与形成大键的原子数，n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)，则中的大键应表示为 。图中虚线代表氢键，其表示式为、 、 。
物质
颜色
熔点/°C
沸点/°C
溶解性
其他
苯酚
无色
40.9
181.8
常温下易溶于乙醇、甘油、氯仿及乙醚，稍溶于水，65 °C以上能与水混溶。
邻硝基苯酚
浅黄色
44.5
216
溶于乙醇、乙醚、苯、二硫化碳、苛性碱和热水中，微溶于冷水。
能与水蒸气,一同挥发
对硝基苯酚
浅黄色
113.4
279
常温下微溶于水，易溶于乙醇、氯仿及乙醚，可溶于碱液。
不与水蒸气,一同挥发
实验
序号
溶剂体积/mL
产物质量及比例
总产率
1%
水
乙醚
邻硝基苯酚质量/g
对硝基苯酚质量/g
邻对比
1
10
10
2.05
1.36
1.51：1
49.1
2
20
10
2.41
1.18
2.04：1
51.7
3
30
10
2.25
1.37
1.64：1
52.1
4
20
20
2.91
1.96.
1.48：1
70.1
5
30
30
1.79
1.19
1.50：1
42.9
6
40
40
1.18
0.79
1.49：1
28.3
7
50
50
0.90
0.62
1.45：1
21.9
参考答案：
1．C
【详解】A.氢键是一个水分子中的氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的分子间作用力，不是化学键，故A错误；
B.钠与水反应时，可将块状钠变成细小颗粒，能加快反应速率，由于水为纯净物，浓度为定值，增加水的用量，浓度不变，不能加快反应速率，故B错误；
C.温度升高，使纯碱水解的程度增大，氢氧根变多，碱性增强，所以去污能力增强，故C正确；
D.明矾中铝离子水解产生氢氧化铝胶体，具有吸附作用，可以吸附水中的悬浮物，只能用来净水，而不能使海水淡化，故D错误；
故答案为C。
2．B
【详解】A．NH3的空间构型是三角锥形，是极性分子，A项错误；
B．NH4F由铵根和氟离子构成，则既含离子键又含共价键，B项正确；
C．H2O为共价化合物，则其电子式为，C项错误；
D．Si为14号元素，原子核外有14个电子，则Si原子的电子排布式为[Ne]3s23p2，D项错误；
答案选B。
3．C
【详解】A．同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，则第一电离能HB．中原子形成三个σ键，孤电子对数为1，采用sp3杂化，故B正确；
C． 能形成氢键，具有亲水性，故C错误；
D．单键均为键，双键中有一个键和一个键， 和 都有两个双键，所以键数目相同，故 D正确；
答案选C。
4．D
【详解】A．由反应可知中O为+1价，反应时O的价态降低，被还原，作氧化剂，A错误；
B．的结构式为F-O-O-F，O原子的价层电子对数=2+=3，采取杂化，B错误；
C．间存在氢键，因此的熔沸点分别高于的熔沸点，稳定性与键能有关，与氢键无关，C错误；
D．1mlHF只有1mlH，故只能形成1ml氢键，NH3虽然具有三个H，但只有一个孤对电子，故也只能形成1ml氢键，由于电负性原因，F－H－F氢键的强度>N－H－N氢键的强度，故的沸点高于，D正确；
选D。
5．D
【详解】A．DNA的双螺旋结构是DNA分子中两条链上的碱基通过氢键作用形成，A正确；
B．甘油醛的结构简式 ，是最简单的醛醣，最中间的碳原子是手性碳原子，B正确；
C．橡胶有天然橡胶和合成橡胶，其中天然橡胶是天然高分子，蛋白质、纤维素都是天然高分子，尼龙是合成纤维，C正确；
D．丁苯橡胶、聚乙烯为加聚反应获得的高聚物，聚酯纤维是通过缩聚反应获得，D错误；
故选D。
6．B
【分析】根据手性碳原子指连有四个不同基团的碳原子，手性碳原子判断注意：(1)手性碳原子一定是饱和碳原子；(2)手性碳原子所连接的四个基团要是不同的。
【详解】A．中右边的碳原子连有的四个不同取代基，该碳原子具有手性，故A不符合题意；
B．中左边的碳原子所连接的四个基团有3个是一样的，右边的碳原子不饱和，碳原子不具有手性，故B符合题意；
C．中间的碳原子连有的四个不同取代基，该碳原子具有手性，故C不符合题意；
D．CH3CHClCH2CHO中左边第二个碳原子连有的四个不同取代基，该碳原子具有手性，故D不符合题意；
答案选B。
7．A
【详解】雪花中水分子之间的主要作用力为氢键（当然也存在范德华力），“雪花→水”的过程中由于热运动使雪花的结构部分解体，但没有新物质生成，则此过程中主要破坏水分子间的氢键；水中水分子间的作用力为氢键和分子间作用力，水蒸气的水分子间不存在氢键，“水→水蒸气”时没有新物质生成，主要破坏氢键和分子间作用力；“水蒸气→氧气和氢气”过程中有新物质生成，破坏H2O中的H—O极性键；答案选A。
8．B
【详解】A．氢键为分之间作用力的一种，氢键不属于化学键，故A错误；
B． 分子中中间碳原子上连4个不同的原子或者原子团，为手性碳原子，含有1个手性C原子，故B正确；
C．碘是非极性分子，水是极性分子，根据“相似相溶”的经验规律，所以碘单质在水溶液中溶解度很小，故C错误；
D．含氧酸可用通式(HO)mROn来表示，如果成酸元素R相同，则n值越大，R的正电性越高，导致R—O—H中O的电子向R偏移，因而在水分子的作用下就越容易电离出H+，即酸性越强，故D错误；
故选：B。
9．A
【详解】A．和NH3的VSEPR模型都是四面体形，A正确；
B．由于N的2p轨道是半满结构，能量较低，所以第一电离能：N>O，B错误；
C．NO2分子中N原子价层电子对数，一个孤电子需要占据一条轨道，杂化类型为sp2，为极性分子，CO2的价层电子对数为2，C原子杂化类型为sp，是非极性分子，C错误；
D．HNO3中N原子的价层电子对数为3，因此N原子采取sp2杂化，D错误；
故选A。
10．C
【详解】A．基态B原子核外有5个电子，运动状态各不相同，共5种，A正确；
B．乙醇与水能形成分子间氢键，溶解度大，而乙醚不能与水形成氢键，故水溶性乙醇大于乙醚，B正确；
C．SCl2的价层电子对数为，VSEPR模型为正四面体，而分子构型为V形，价电子对分布的几何构型与分子的空间结构不一致，C错误；
D．红外光谱可以研究分子的结构和化学键，D正确；
故选C。
11． 电负性 原子半径 N O F
【解析】略
12．(1)平面三角形
(2) 正四面体形
(3) Al
(4)2
(5) sp2 120° 非极性
【解析】（1）
已知Ge与C同族，中心原子价层电子对数为，为平面三角形；
（2）
CO与N2为等电子体，C与O形成三键，结构式为，中心原子P的价层电子对数为4+=4，无孤电子对，空间结构为正四面体形；
（3）
根据对角线规则，铍(Be)的性质与Al相似，Al能与氢氧化钠溶液反应生成NaAlO2和氢气。氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应生成Na2BeO2和水，反应的化学方程式；
（4）
连接四种不同基团的碳为手性碳原子，该有机物中连接羧基和氨基的碳原子是手性碳原子、连接甲基和氯原子的碳原子也是手性碳原子，共2个手性碳原子；
（5）
BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ 键，中心原子上的孤电子对数==0，杂化轨道数目为3，BF3分子的中心原子B原子采取sp2杂化，中心原子上没有孤对电子，所以其空间构型就是平面三角形，键角是120°；BF3分子中正负电荷重心重合，是非极性分子。
13． 6 1
【详解】由题意可知，只有成环的配位键才能起到螯合作用，再结合题给结构可知中的2个O原子和C、N杂环上的4个N原子通过螯合作用与形成配位键，故该配合物中通过螯合作用形成配位键；中N原子价电子对数为3+0=3，中N原子价电子对数为2+1=3，C、N杂环上的4个N原子价电子对数为3，故该配合物中N原子均采取杂化，即N的杂化方式有1种。
故答案为：6；1。
14．(1)②③④⑤
(2)⑤⑦⑧
(3)①⑥⑨
(4) sp3 三角锥
(5) sp2 平面三角形
【分析】NH3中存在N-H键，CO2中存在C=O键，SiCl4中存在Si-Cl键，BF3中存在B-F键，C2H4中存在C=C非极性共价键和C-H键，H2O2中存在O-O非极性共价键和O-H键，Cl2中存在Cl-Cl非极性共价键，P4为正四面体结构存在P-P非极性共价键，H2S中存在H-S键，据此答题。
【详解】（1）含极性共价键的非极性分子为CO2、SiCl4、BF3、C2H4，符合条件的非极性分子为②③④⑤；
（2）含非极性共价键的非极性分子为C2H4、Cl2、P4，符合条件的含非极性共价键的非极性分子为⑤⑦⑧；
（3）含极性共价键的极性分子为NH3、H2O2、H2S，符合条件的含极性共价键的极性分子为①⑥⑨；
（4）①NH3中价层电子对数为4，孤电子对数为1，则NH3中心原子杂化方式sp3；
②由于受孤电子对的影响NH3分子的空间构型为三角锥形；
（5）①BF3中价层电子对数为3，孤电子对数为0，则BF3中心原子杂化方式为sp2；
②孤电子对数为0，则BF3分子的空间构型为平面三角形。
15．单质分子通常情况下为非极性分子，但并非所有的单质分子都是非极性分子，例如就是极性分子，而型的分子均为极性分子。若分子结构呈几何空间对称，则为非极性分子。
【详解】单质分子一定不含有极性键，通常情况下为非极性分子，但并非所有的单质分子都是非极性分子，例如就是极性分子，而型的分子均为极性分子。若分子结构呈几何空间对称，则为非极性分子。
16． 极性 极性
【详解】O3是V形分子，其空间结构不对称，分子中正负电荷中心不重合，故O3为极性分子；H2O2分子不是直线形，两个H原子犹如在半展开的书的两面上，即结构不对称，分子中正负电荷中心不重合，为极性分子。
17．、、与同族的其他氢化物比较，分子间存在有氢键，故比同族的其他氢化物熔、沸点高。
【详解】、、的熔沸点与同族的其他氢化物相比较，存在反常现象的原因是、、与同族的其他氢化物比较，分子间存在有氢键，故比同族的其他氢化物熔、沸点高；故答案为：、、与同族的其他氢化物比较，分子间存在有氢键，故比同族的其他氢化物熔、沸点高。
18．热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水分子形成分子间氢键，使溶解度增大
【详解】硼酸在热水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因是：热水破坏了硼酸晶体中的氢键，并且硼酸分子与水分子形成分子间氢键，使溶解度增大。
19． 或 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键 与分子之间可以形成氢键 乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键
【详解】(1)的结构式为，单键为σ键，三键中含有1个σ键、2个π键，故中含有π键的数目为；异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键，故异硫氰酸的沸点较高，故填或、异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键；
(2)与分子之间可以形成氢键，从而使溶解度增大，故填与分子之间可以形成氢键；
(3)乙二胺（）中N原子形成3个σ键，含1对孤电子对，价层电子对数为4，采取杂化；乙二胺（）分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键，故乙二胺的沸点较高，故填、乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键。
20． 极性 非极性 极性 因为为极性分子，为非极性分子，根据“相似相溶”原理可知难溶于 –1
【详解】(1)分子的空间构型为不对称结构，应为极性分子，含有O—O非极性键和O—H极性键。
(2)根据“相似相溶”原理可知，难溶于非极性溶剂。
(3)共用电子对的偏移决定了元素在化合物中的化合价。
21． 3 硼酸分子之间形成氢键，使硼酸谛合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热硼酸分子之间形成的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大 ＜ H2SO4的沸点高于HClO4，高沸点酸制取低沸点酸 a→b→d→e→g→f 吸收CO，防止污染空气 AlN+3H2OAl(OH)3+ NH3
【详解】I．(1)1个H3BO3周围形成6个氢键，每个氢键为1个H3BO3贡献率为，1个H3BO3单独占有氢键的数目为6×=3，则1 ml H3BO3晶体中含有3 ml 氢键；硼酸分子之间形成氢键，使硼酸谛合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热时硼酸分子之间形成的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大，故答案为3；硼酸分子之间形成氢键，使硼酸谛合成层状大分子，在冷水中溶解度小，而加热时硼酸分子之间形成的氢键被破坏，硼酸分子与水分子之间形成大量的氢键而使加热时硼酸的溶解度增大。
(2)同周期主族非金属元素，随着核电荷数的增大，非金属性越来越强，S＜Cl，元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性H2SO4＜HClO4；反应H2SO4(浓)+NaClO4HClO4+NaHSO4，能够发生是因为H2SO4的沸点高于HClO4，高沸点酸制取低沸点酸，故答案为＜；H2SO4的沸点高于HClO4，高沸点酸制取低沸点酸。
Ⅱ．(1)①A装置用来除去酸性气体和水蒸气，B装置用来制取N2，C装置用来制取AlN，D装置用来吸收CO，防止污染空气，按照氮气流方向各仪器接口连接顺序：c→a→b→d→e→g→f；
②D装置内氯化钯溶液的作用可能是吸收CO，防止污染空气，故答案为吸收CO，防止污染空气。
(2)①AlN粉末会发生水解，生成Al(OH)3和NH3，水解的化学方程式为AlN+3H2OAl(OH)3+ NH3，故答案为AlN+3H2OAl(OH)3+ NH3。
②相同条件下，由于粒径为40 nm的AlN粉末和水的接触面积更大，其水解速率大于粒径为100 nm的AlN粉末水解时的速率，由于固体不影响平衡，所以最终溶液的pH是相同的，粒径为40 nm的AlN粉末水解的变化曲线为。
22．(1)因为对硝基苯酚不能形成分子内氢键、可形成分子间氢键，而邻硝基苯酚则相反，可形成分子内氢键，减少了分子之间的氢键作用，故其熔沸点明显低于前者
(2)苯酚长期存放或暴露在空气中，容易被氧化而变成粉红色。应将苯酚进行蒸馏，收集沸点为182°C左右的馏分
(3)c、b、a
(4)温度过高，一元硝基酚可能进一步硝化、苯酚的氧化反应加剧；温度偏低，反应速率将减缓
(5)将反应混合物转入分液漏斗，静置后从下口放出水层、从上口倒出有机层。水层用乙醚萃取，将萃取液与有机层合并，用水洗至中性。水浴蒸去乙醚后进行水蒸气蒸馏，将邻硝基苯酚蒸出，直至无黄色油状物馏出为止。馏出液冷却结晶、抽滤得到邻硝基苯酚粗产物。将水蒸气蒸馏后的残余物用冰水浴冷却结晶、抽滤(滤液可进行浓缩再收回部分对硝基苯酚)得到对硝基苯酚粗产物。分别用乙醇-水混合溶剂、2%盐酸重结晶得到纯品
(6)比较1~3号实验可知，乙醚的体积一定时，水的用量对总产率没有显著影响，但明显影响邻对比(或者答，随着水的用量增加，总产率略微增加，而邻对比变化较大)；比较1、4~7号实验可知，水与乙醚的体积比一定时，其总体积对邻对比没有显著影响，但明显影响总产率，总体积为40mL时总产率最高
【详解】（1）因为对硝基苯酚不能形成分子内氢键、可形成分子间氢键，而邻硝基苯酚则相反，可形成分子内氢键，减少了分子之间的氢键作用，故其熔沸点明显低于前者；
（2）苯酚长期存放或暴露在空气中，容易被氧化而变成粉红色。应将苯酚进行蒸馏，收集沸点为182°C左右的馏分；
（3）实验中将浓硫酸沿容器内壁缓慢地加入到乙醚中，并不断搅拌，最后加反应原料NaNO3，避免提前反应产率降低，因此步骤(Ⅰ)中加入试剂的顺序为c、b、a；
（4）温度过高，一元硝基酚可能进一步硝化、苯酚的氧化反应加剧；温度偏低，反应速率将减缓；
（5）将反应混合物转入分液漏斗，静置后从下口放出水层、从上口倒出有机层。水层用乙醚萃取，将萃取液与有机层合并，用水洗至中性。水浴蒸去乙醚后进行水蒸气蒸馏，将邻硝基苯酚蒸出，直至无黄色油状物馏出为止。馏出液冷却结晶、抽滤得到邻硝基苯酚粗产物。将水蒸气蒸馏后的残余物用冰水浴冷却结晶、抽滤(滤液可进行浓缩再收回部分对硝基苯酚)得到对硝基苯酚粗产物。分别用乙醇-水混合溶剂、2%盐酸重结晶得到纯品；
（6）比较1~3号实验可知，乙醚的体积一定时，水的用量对总产率没有显著影响，但明显影响邻对比(或者答，随着水的用量增加，总产率略微增加，而邻对比变化较大)；比较1、4~7号实验可知，水与乙醚的体积比一定时，其总体积对邻对比没有显著影响，但明显影响总产率，总体积为40mL时总产率最高。
23．(1)A
(2)稀释ClO2，防止因ClO2浓度较高时爆炸
(3) 作安全瓶
(4)
(5) 5 (H3O+)O-H…N() ()N-H…N()
【分析】稀硫酸与NaClO3、Na2SO3在A装置中发生反应制备ClO2，因ClO2浓度较高时极易爆炸，因此通过向装置内通入氮气稀释ClO2，生成的ClO2进入C装置中进行吸收，因ClO2极易溶于水，与水反应过程中容易倒吸，因此B装置可作为安全瓶防倒吸，因ClO2不能直接排放至空气中，因此利用D装置进行尾气吸收。
【详解】（1）ClO2中O为-2价，由此可知O与Cl之间为双键，因此ClO2分子中含有键和π键，Cl原子与两个O原子形成共价键，Cl原子上还存在1对孤对电子对和单电子，其中单电子位于未参与杂化的p轨道上，与杂化轨道重叠，因此ClO2为V型，分子中正负电荷中心不重叠，ClO2为极性分子，故答案为A。
（2）由上述分析可知，实验开始即向装置A中通入氮气，目的是稀释ClO2，防止因ClO2浓度较高时爆炸。
（3）装置A中稀硫酸与NaClO3、Na2SO3反应制备ClO2，反应过程中Cl元素化合价由+5降低至+4，S元素化合价由+4升高至+6，根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为；由上述分析可知，装置B的作用是防倒吸。
（4）ClO2具有强氧化性，H2O2具有还原性，装置D中H2O2和NaOH溶液吸收ClO2时发生氧化还原反应生成NaClO2，反应过程中Cl元素化合价由+4降低至+3，H2O2中O元素化合价由-1升高至0，根据化合价升降守恒、原子守恒以及溶液呈碱性可知反应的离子方程式为。
（5）1个中含有5个共价键，因此中的键总数为5；中的大π键有5个N参与，每个N与其他2个N形成N-N键，且有1个孤电子对与、形成氢键，故每个N只提供1个电子参与形成大π键，加上形成得到1个电子，共有6个电子参与形成大π键，则中的大π键可表示为；由图可知，还含有氢键(H3O+)O-H…N()、()N-H…N()。