紅外吸收光譜法試題及答案

...wd......wd......wd...紅外吸收光譜法一、選擇題1.CH3—CH3的哪種振動形式是非紅外活性的〔1〕〔1〕υC-C〔2〕υC-H〔3〕δasCH〔4〕δsCH2.化合物中只有一個羰基，卻在1773cm-1和1736cm-1處出現(xiàn)兩個吸收峰，這是因為〔3〕〔1〕誘導效應〔2〕共軛效應〔3〕費米共振〔4〕空間位阻3.一種能作為色散型紅外光譜儀的色散元件材料為〔4〕〔1〕玻璃〔2〕石英〔3〕紅寶石〔4〕鹵化物晶體4.預測H2S分子的基頻峰數(shù)為〔2〕〔1〕4〔2〕3〔3〕2〔4〕15.以下官能團在紅外光譜中吸收峰頻率最高的是〔4〕〔1〕〔2〕—C≡C—〔3〕〔4〕—O—H二、解答及解析題把質量一樣的球相連接到兩個不同的彈簧上。彈簧B的力常數(shù)是彈簧A的力常數(shù)的兩倍，每個球從靜止位置伸長1cm，哪一個體系有較大的勢能。答：;所以B體系有較大的勢能。紅外吸收光譜分析的基本原理、儀器，同紫外可見分光光度法有哪些相似和不同之處答：紅外紫外基本原理當物質分子吸收一定波長的光能，能引起分子振動和轉動的能及躍遷，產生的吸收光譜一般在中紅外區(qū)，稱為紅外光譜當物質分子吸收一定波長的光能，分子外層電子或分子軌道電子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，產生的吸收光譜一般在紫外-可見光區(qū)。儀器傅立葉變換紅外光譜儀紫外可見光分光光度計一樣：紅外光譜和紫外光譜都是分子吸收光譜。不同：紫外光譜是由外層電子躍遷引起的。電子能級間隔一般約為1~20eV;而紅外光譜是分子的振動能級躍遷引起的，同時伴隨轉動能級躍遷，一般振動能級間隔約為0.05~1eV。紅外吸收光譜圖橫坐標、縱坐標各以什么標度答：波長和波數(shù)為橫坐標，吸收度或百分透過率為縱坐標4.C-C〔1430cm-1〕，C-N〔1330cm-1〕，C-O〔1280cm-1〕當勢能V=0和V=1時，對比C-C，C-N，C-O鍵振動能級之間的相差順序為(eq\o\ac(○,2)〕①C-O＞C-N＞C-C；②C-C＞C-N＞C-O；③C-N＞C-C＞C-O；④C-N＞C-O＞C-C；⑤C-O＞C-C＞C-N5.對于CHCl3、C-H伸縮振動發(fā)生在3030cm-1，而C-Cl伸縮振動發(fā)生在758cm-1〔1〕計算CDCl3中C-D伸縮振動的位置；〔2〕計算CHBr3中C-Br伸縮振動的位置。答：〔1〕，C-H:5.37C-D的伸縮振動頻率為=1307*√5.37=3028cm-16.C-C、C=C、C≡C的伸縮和振動吸收波長分別為7.0μm，6.0μm和4.5μm。按照鍵力常數(shù)增加的順序排列三種類型的碳-碳鍵。答：,,C-C、C=C、C≡C對應的為、、，由題知＞＞。所以＞＞7.寫出CS2分子的平動、轉動和振動自由度數(shù)目。并畫出CS2不同振動形式的示意圖，指出哪種振動為紅外活性振動答：分子自由度=3N=3*3=9，轉動自由能=2；振動自由能=3N-5=9-5=4，平動自由能=3N-(3N-5)=5。8.以下各分子的碳-碳對稱伸縮振動在紅外光譜中是活性的還是非活性的?！?〕CH3-CH3；活性〔2〕CH3-CCl3；活性〔3〕CO2；非活性〔4〕HC≡CH非活性〔5〕活性〔6〕非活性9.Cl2、H2S分子的振動能否引起紅外吸收而產生吸收譜帶為什么預測可能有的譜帶數(shù)。答：Cl2不能，振動自由度數(shù)=1，為紅外非活性；H2S能，振動自由度數(shù)=3，可能的譜帶數(shù)3。CO2分子應有4種基本振動形式，但實際上只在667cm-1和2349cm-1處出現(xiàn)兩個基頻吸收峰，為什么答：因為A道對稱伸縮振動無紅外活性面外彎曲、面內彎曲的頻率均在667，兩振動發(fā)生簡并。羰基化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中，C=O伸縮振動出現(xiàn)最低者為(Ⅳ)Ⅰ、；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、12.化合物中只有一個羰基，卻有兩個C=O的吸收帶，分別在1773cm-1和1736cm-1，這是因為：〔D/E)A.誘導效應B.共軛效應C.空間效應D.偶合效應E.費米共振F.氫鍵效應12.以下5組數(shù)據(jù)中，哪一種數(shù)據(jù)所涉及的紅外光譜區(qū)域能包括的吸收帶：〔5〕〔1〕3000～2700cm-11675～1500cm-11475～1300cm-1；〔2〕3000～2700cm-12400～2100cm-11000～650cm-1；〔3〕3300～3010cm-11675～1500cm-11475～1300cm-1；〔4〕3300～3010cm-11900～1650cm-11475～1300cm-1；〔5〕3000～2700cm-11900～1650cm-11475～1300cm-1；13.三氟乙烯碳-碳雙鍵伸縮振動峰在1580cm-1，而四氟乙烯碳-碳雙鍵伸縮振動在此處無吸收峰，為什么答;極性共價鍵隨著取代基電負性的不同，電子密度云發(fā)生變化，引起鍵的振動譜帶位移，即誘導效應，造成振動吸收頻率不同。14.試用紅外光譜區(qū)別以下異構體：〔1〕和答：在860-800有很強的峰，一般為單峰，〔2〕和CH3CH2CH2CHO答：CH3CH2CH2CHO在1380附近出現(xiàn)單峰?！?〕和答：存在共軛，C=O雙鍵吸收峰波數(shù)較低15.某化合物經取代后，生成的取代產物有可能為以下兩種物質：N≡C-NH2+-CH-CH2OH〔Ⅰ〕HN≡CH-NH-CO-CH2-〔Ⅱ〕取代產物在2300cm-1和3600cm-1有兩個鋒利的譜峰。但在3330cm-1和1600cm-1沒有吸收，=4，其產物為何物答：N≡C-NH2+-CH-CH2OH16.一種能作為色散型紅外光譜儀的色散元件材料為：〔2〕〔1〕玻璃；〔2〕石英；〔3〕紅寶石；〔4〕鹵化物晶體17.寫出用以下分子式表示的羧酸的兩種異構體，并預測它們的紅外光譜?！?〕C4H8O2〔2〕C5H8O4答：⑴CH?CH?CH?COOH，CＨ?CH(CH?)COOH；⑵HOOC(CH?)?COOH，HOOCCH?CH(CH?)COOH。18.乙醇的紅外光譜中，羥基的吸收峰在3333cm-1，而乙醇的1%CCl4溶液的紅外光譜中羥基卻在3650cm-1和3333cm-1兩處有吸收峰，試解釋之。答：C—Cl的面外振動，因費米效應的影響，Vc=o產生雙峰19.能與氣相色譜儀聯(lián)用的紅外光譜儀有：〔1〕〔1〕傅立葉變換紅外分光光度計；〔2〕快速掃描紅外分光光度計；〔3〕單光束紅外分光光度計；〔4〕雙光束紅外分光光度計。20.某一液體化合物，分子量為113，其紅外光譜見以以以下圖。NMR在δ1.40ppm〔3H〕有三重峰，δ3.48ppm〔2H〕有單峰，δ4.25ppm〔2H〕有四重峰，試推斷該化合物的構造。答：C2H5OOC-CH2-CN21.以以以下圖為分子式C6H5O3N的紅外光譜，寫出預測的構造。答：22.某化合物A，分子式為C8H16，它的化學性質如下：〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕化合物E的NMR譜中δ0.9ppm處有9個質子產生的單峰。其紅外光譜見以以以下圖，試確定A、B、C、D、E各化合物構造。答：A:〔CH3〕3C-C〔C2H5〕=CH2

；B:；C：〔CH3〕3C-CBr〔C2H5〕CH3

；

D：〔CH3〕3C-C〔CH3〕=CHCH3；

E：〔CH3〕3CCOCH3。23.分子式為C9H10O的某個化合物，其紅外光譜上顯示有羰基、對位二取代苯環(huán)兩個構造單位。試問分子中所有的不飽和單位是否均由該兩構造單位給出剩余單位的分子式是什么剩余構造單位可能有什么答：是；C2H6；兩個甲基24.請由以下事實，估計A為何物在化合物C的紅外光譜中2720cm-1、2820cm-1、1715cm-1、1380cm-1有特征吸收帶，化合物E紅外光譜中3500cm-1有一強吸收帶，化合物A不能使溴水褪色。答：A:B:無色液體，分子量89.09，沸點131℃，含C、H和N。紅外光譜特征吸收為〔cm-1〕：2950〔中〕、1550〔強〕、1460〔中〕、1438〔中〕、1380〔強〕、1230〔中〕、1130〔弱〕、896〔弱〕、872〔強〕，試推斷未知物為何物答：CH3CH2CH2NO226.某化合物，沸點為159～161℃，含氯而不含氮和硫，它不溶于水、稀酸、稀堿以及冷的濃硫酸，但能溶于發(fā)煙硫酸，它與熱的硝酸銀醇溶液不發(fā)生沉淀。用熱的高錳酸鉀溶液處理時，可使化合物慢慢溶解，如此所得溶液用硫酸酸化，得到一個中和當量為157±1的沉淀物,其紅外顯示1600、1580、1500、742cm-1有強峰,試推測其構造。答：27.有一種液體化合物，其紅外光譜見以以以下圖，它的分子式為C4H8O2，沸點77℃，試推斷其構造。答：CH3COOC2H528.一個具有中和當量為136±1的酸A，不含X、N、S。A不能使冷的高錳酸鉀溶液褪色，但此化合物的堿性溶液和高錳酸鉀試劑加熱1小時后，然后酸化，即有一個新化合物〔B〕沉淀而出。此化合物的中和當量為83±1，其紅外光譜見以以以下圖，紫外吸收峰λmax甲醇=256nm，問A為何物答：A:B:29.不溶于水的中性化合物A〔C11H14O2〕，A與乙酰氯不反響，但能與熱氫碘酸作用。A與次碘酸鈉溶液作用生成黃色沉淀。A經催化加氫得化合物B〔C11H16O2〕，而B在Al2O3存在下經加熱反響得主要產物C〔C11H14O〕。小心氧化C得堿溶性化合物D〔C9H10O3〕。將上述的任一種化合物經強烈氧化可生成化合物E，中和當量為152±1