紅外光譜分析法試題及答案

1、.1紅外光譜分析法紅外光譜分析法試題及答案試題及答案.2一、簡答題一、簡答題 w1. 產(chǎn)生紅外吸收的條件是什么?是否所有的分子振動都會產(chǎn)生紅外吸收光譜?為什么?w 2以亞甲基為例說明分子的基本振動模式. w3. 何謂基團頻率? 它有什么重要用途? .3w4紅外光譜定性分析的基本依據(jù)是什么？簡要敘述紅外定性分析的過程 w5影響基團頻率的因素有哪些? w6何謂指紋區(qū)？它有什么特點和用途？ .4二、選擇題二、選擇題 w1. 在紅外光譜分析中，用 KBr制作為試樣池，這是因為 ( ) wA KBr 晶體在 4000 400cm -1 范圍內(nèi)不會散射紅外光 wB KBr 在 4000 400 cm -1

2、 范圍內(nèi)有良好的紅外光吸收特性 wC KBr 在 4000 400 cm -1 范圍內(nèi)無紅外光吸收 wD 在 4000 400 cm -1 范圍內(nèi)，KBr 對紅外無反射 .5w2. 一種能作為色散型紅外光譜儀色散元件的材料為 ( ) wA 玻璃 wB 石英 wC 鹵化物晶體 wD 有機玻璃 .6w3. 并不是所有的分子振動形式其相應(yīng)的紅外譜帶都能被觀察到，這是因為 ( ) wA 分子既有振動運動，又有轉(zhuǎn)動運動，太復(fù)雜 wB 分子中有些振動能量是簡并的 wC 因為分子中有 C、H、O 以外的原子存在 .7wD 分子某些振動能量相互抵消了 RCORO(I)RCOSR(II)RCORN(III)CO

3、RArS(IV).8w4. 下列四種化合物中，羰基化合物頻率出現(xiàn)最低者為 ( ) wA I wB II wC III wD IV .9w5. 在下列不同溶劑中，測定羧酸的紅外光譜時，CO 伸縮振動頻率出現(xiàn)最高者為 ( ) wA 氣體 wB 正構(gòu)烷烴 wC 乙醚 wD 乙醇 .10w6. 水分子有幾個紅外譜帶，波數(shù)最高的譜帶對應(yīng)于何種振動 ? ( )wA 2 個，不對稱伸縮 wB 4 個，彎曲 wC 3 個，不對稱伸縮 wD 2 個，對稱伸縮 .11w7. 苯分子的振動自由度為 ( )wA 18 wB 12 wC 30 wD 31 .12w8. 在以下三種分子式中 CC 雙鍵的紅外吸收哪一種最強

4、? w(1) CH3CH = CH2 w(2) CH3 CH = CHCH3（順式） w(3) CH3CH = CHCH3（反式） ( ) wA （1） 最強 wB (2) 最強 wC (3) 最強 wD 強度相同 .13w9. 在含羰基的分子中，增加羰基的極性會使分子中該鍵的紅外吸收帶 ( ) wA 向高波數(shù)方向移動 wB 向低波數(shù)方向移動 wC 不移動 wD 稍有振動 .14w10. 以下四種氣體不吸收紅外光的是 ( ) wA H2O wB CO 2 wC HCl wD N2 .15w11. 某化合物的相對分子質(zhì)量Mr=72,紅外光譜指出,該化合物含羰基,則該化合物可能的分子式為 ( )

5、wA C4H8O wB C3H4O 2 wC C3H6NO wD (1) 或(2) .16w12. 紅外吸收光譜的產(chǎn)生是由于 ( ) wA 分子外層電子、振動、轉(zhuǎn)動能級的躍遷 wB 原子外層電子、振動、轉(zhuǎn)動能級的躍遷 wC 分子振動-轉(zhuǎn)動能級的躍遷 wD 分子外層電子的能級躍遷 .17w13. Cl2分子在紅外光譜圖上基頻吸收峰的數(shù)目為 ( ) wA 0 wB 1 wC 2 wD 3 .18w14. 紅外光譜法試樣可以是 ( ) wA 水溶液 wB 含游離水 wC 含結(jié)晶水 wD 不含水 .19w15. 能與氣相色譜儀聯(lián)用的紅外光譜儀為 ( ) wA 色散型紅外分光光度計wB 雙光束紅外分光光

6、度計 wC 傅里葉變換紅外分光光度計 wD 快掃描紅外分光光度計 .20w16. 試比較同一周期內(nèi)下列情況的伸縮振動(不考慮費米共振與生成氫鍵)產(chǎn)生的紅外吸收峰, 頻率最小的是 ( ) wA C-H wB N-H wC O-H wD F-H .21w17. 已知下列單鍵伸縮振動中 C-C C-N C-O 鍵力常數(shù)k/(Ncm-1) 4.5 5.8 5.0 吸收峰波長/m 6 6.46 6.85 問C-C, C-N, C-O鍵振動能級之差E順序為 ( ) wA C-C C-N C-O wB C-N C-O C-C wC C-C C-O C-N wD C-O C-N C-C .22w18. 一個含

7、氧化合物的紅外光譜圖在3600 3200cm -1有吸收峰, 下列化合物最可能的是 ( ) wA CH3CHO wB CH3CO-CH3 wC CH3CHOH-CH3 wD CH3O-CH2-CH3 .23w19. 用紅外吸收光譜法測定有機物結(jié)構(gòu)時, 試樣應(yīng)該是 ( ) wA 單質(zhì) wB 純物質(zhì) wC 混合物 wD 任何試樣 .24w20. 下列關(guān)于分子振動的紅外活性的敘述中正確的是 ( ) wA 凡極性分子的各種振動都是紅外活性的, 非極性分子的各種振動都不是紅外活性的 wB 極性鍵的伸縮和變形振動都是紅外活性的 wC 分子的偶極矩在振動時周期地變化, 即為紅外活性振動 wD 分子的偶極矩的

8、大小在振動時周期地變化, 必為紅外活性振動, 反之則不是.25三、填空題三、填空題 w1在分子的紅外光譜實驗中, 并非每一種振動都能產(chǎn)生一種紅外吸收帶, 常常是實際吸收帶比預(yù)期的要少得多。其原因是(1)_; (2)_; (3)_; (4)_。 .26w2乳化劑OP-10的化學(xué)名稱為:烷基酚聚氧乙烯醚, w化學(xué)式: wR 譜圖中標(biāo)記峰的歸屬:a_, b_, c_, d_。 C8H17OCH2CH2OH10.27w3化合物 的紅外光譜圖的主要振動吸收帶應(yīng)為: w(1)3500 3100 cm -1處, 有 _ 振動吸收峰 w(2)3000 2700 cm -1處, 有 _ 振動吸收峰 w(3)19

9、00 1650 cm -1處, 有 _ 振動吸收峰 w(4)1475 1300 cm -1處, 有 _ 振動吸收峰 NO.28w4在苯的紅外吸收光譜圖中 w(1) 3300 3000cm -1處, 由_振動引起的吸收峰 w(2) 1675 1400cm -1處, 由_振動引起的吸收峰 w(3) 1000 650cm -1處, 由_振動引起的吸收峰 .29w5在分子振動過程中，化學(xué)鍵或基團的 不發(fā)生變化，就不吸收紅外光。w6比較C = C和C = O鍵的伸縮振動，譜帶強度更大的是 。w7氫鍵效應(yīng)使OH伸縮振動譜帶向 波數(shù)方向移動。w8一般多原子分子的振動類型分為 振動和 振動。.30w9紅外光區(qū)

10、位于可見光區(qū)和微波光區(qū)之間，習(xí)慣上又可將其細(xì)分為 、 和 三個光區(qū)。w10在紅外光譜中，通常把4000一 1500 cm -1 的區(qū)域稱為 區(qū)，把1500 400 cm -1的區(qū)域稱為 區(qū)。w11根據(jù)Frank一Condon原理，分子受到紅外光激發(fā)時發(fā)生分子中 能級的躍遷；同時必然伴隨分子中 能級的變化。.31w12紅外吸收光譜是 地反映分子中振動能級的變化；而拉曼光譜是 地反映分子中振動能級的變化。w13紅外光譜儀可分為 型和 型兩種類型。w14共扼效應(yīng)使C =O伸縮振動頻率向 波數(shù)位移；誘導(dǎo)效應(yīng)使其向 波數(shù)位移。.32四、正誤判斷四、正誤判斷 w1紅外光譜不僅包括振動能級的躍遷，也包括轉(zhuǎn)動

11、能級的躍遷，故又稱為振轉(zhuǎn)光譜。（ ）w2傅里變換葉紅外光譜儀與色散型儀器不同，采用單光束分光元件。（ ）w3由于振動能級受分子中其他振動的影響，因此紅外光譜中出現(xiàn)振動偶合譜帶。 （ ）.33w4確定某一化合物骨架結(jié)構(gòu)的合理方法是紅外光譜分析法。 （ ）w5對稱結(jié)構(gòu)分子，如H2O分子，沒有紅外活性。 （ ）w6水分子的HOH對稱伸縮振動不產(chǎn)生吸收峰。（ ）w7紅外光譜圖中，不同化合物中相同基團的特征頻率峰總是在特定波長范圍內(nèi)出現(xiàn)，故可以根據(jù)紅外光譜圖中的特征頻率峰來確定化合物中該基團的存在。（ ） .34w8不考慮其他因素的影響，下列碳基化合物 c=o伸縮頻率的大小順序為：酰鹵酰胺酸醛酯。 （

12、）w9醛基中 CH伸縮頻率出現(xiàn)在 2720 cm -1。 （ ）w10紅外光譜儀與紫外光譜儀在構(gòu)造上的差別是檢測器不同。 （ ）w11當(dāng)分子受到紅外光激發(fā)，其振動能級發(fā)生躍遷時，化學(xué)鍵越強吸收的光子數(shù)目越多。（ ）.35w12游離有機酸CO伸縮振動頻率 c=o一般出現(xiàn)在 1760 cm -1，但形成多聚體時，吸收頻率向高波數(shù)移動。（ ）w13酮、羧酸等的羰基（C=O）的伸縮振動在紅外光譜中的吸收峰頻率相同。 （ ）w14拉曼光譜與紅外光譜一樣都是反映分子中振動能級的變化。 （ ）w15對同一物質(zhì)，隨人射光頻率的改變，拉曼線頻率改變，但拉曼位 。 （ ）.36紅外光譜分析法試題解答紅外光譜分析法

13、試題解答 .37一、簡答題一、簡答題 w1. 產(chǎn)生紅外吸收的條件是什么?是否所有的分子振動都會產(chǎn)生紅外吸收光譜?為什么? w解:條件:激發(fā)能與分子的振動能級差相匹配,同時有偶極矩的變化. w并非所有的分子振動都會產(chǎn)生紅外吸收光譜,具有紅外吸收活性,只有發(fā)生偶極矩的變化時才會產(chǎn)生紅外光譜. CHHCHHass.38w2.以亞甲基為例說明分子的基本振動模式. 解:( 1) 對稱與反對稱伸縮振動: CHHCHH(剪式, (搖擺,.39w(2) 面內(nèi)彎曲振動: CHHCHH(剪式, (搖擺,.40w(3)面外彎曲振動: CHHCHH(搖擺,(扭曲,).41w3. 何謂基團頻率? 它有什么重要用途? w

14、解:與一定結(jié)構(gòu)單元相聯(lián)系的振動頻率稱為基團頻率,基團頻率大多集中在4000 -1350 cm -1，稱為基團頻率區(qū)，基團頻率可用于鑒定官能團 .42w4.紅外光譜定性分析的基本依據(jù)是什么？簡要敘述紅外定性分析的過程 w解：基本依據(jù)：紅外對有機化合物的定性具有鮮明的特征性，因為每一化合物都有特征的紅外光譜，光譜帶的數(shù)目、位置、形狀、強度均隨化合物及其聚集態(tài)的不同而不同。定性分析的過程如下： w(1) 試樣的分離和精制；(2)了解試樣有關(guān)的資料；(3)譜圖解析；(4)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對照;(5)聯(lián)機檢索 .43w5.影響基團頻率的因素有哪些? w解:有內(nèi)因和外因兩個方面. w內(nèi)因: (1)電效應(yīng),包括誘

15、導(dǎo)、共扼、偶極場效應(yīng)；（2）氫鍵；（3）振動耦合；（4）費米共振；（5）立體障礙；（6）環(huán)張力。 w外因：試樣狀態(tài)，測試條件，溶劑效應(yīng)，制樣方法等。 .44w6. 何謂指紋區(qū)？它有什么特點和用途？ w解：在IR光譜中，頻率位于1350 -650cm -1的低頻區(qū)稱為指紋區(qū)指紋區(qū)的主要價值在于表示整個分子的特征，因而適用于與標(biāo)準(zhǔn)譜圖或已知物譜圖的對照，以得出未知物與已知物是否相同的準(zhǔn)確結(jié)論，任何兩個化合物的指紋區(qū)特征都是不相同的.45二、選擇題二、選擇題 wC、D、B、D、A、C、C、A、B、D、D、B、A、A、C、A、A、C、B、C.46三、填空題三、填空題 w1某些振動方式不產(chǎn)生偶極矩的變化，是非紅外活性的； w由于分子的對稱性，某些振動方式是簡并的； w某些振動頻率十分接近，不能被儀器分辨； w某些振動吸收能量太小，信號很弱，不能被儀器檢出。 .47w2a峰為nOH，b峰為nCH，c峰為nCC，d峰為n