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(dòng)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(gè)羰基，卻在1773cm-1和1736cm-1處出現(xiàn)兩個(gè)吸收峰，這是因?yàn)椤?〕〔1〕誘導(dǎo)效應(yīng)〔2〕共軛效應(yīng)〔3〕費(fèi)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(yù)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(tuán)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(zhì)量一樣的球相連接到兩個(gè)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(gè)球從靜止位置伸長1cm，哪一個(gè)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(dāng)物質(zhì)分子吸收一定波長的光能，能引起分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的能及躍遷，產(chǎn)生的吸收光譜一般在中紅外區(qū)，稱為紅外光譜當(dāng)物質(zhì)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(chǎn)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(jì)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(dòng)能級躍遷引起的，同時(shí)伴隨轉(zhuǎn)動(dòng)能級躍遷，一般振動(dòng)能級間隔約為0.05~1eV。紅外吸收光譜圖橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)各以什么標(biāo)度答：波長和波數(shù)為橫坐標(biāo)，吸收度或百分透過率為縱坐標(biāo)4.C-C〔1430cm-1〕，C-N〔1330cm-1〕，C-O〔1280cm-1〕當(dāng)勢能V=0和V=1時(shí)，對比C-C，C-N，C-O鍵振動(dòng)能級之間的相差順序?yàn)?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(dòng)發(fā)生在3030cm-1，而C-Cl伸縮振動(dòng)發(fā)生在758cm-1〔1〕計(jì)算CDCl3中C-D伸縮振動(dòng)的位置；〔2〕計(jì)算CHBr3中C-Br伸縮振動(dòng)的位置。答：〔1〕，C-H:5.37C-D的伸縮振動(dòng)頻率為=1307*√5.37=3028cm-16.C-C、C=C、C≡C的伸縮和振動(dòng)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(yīng)的為、、，由題知＞＞。所以＞＞7.寫出CS2分子的平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)自由度數(shù)目。并畫出CS2不同振動(dòng)形式的示意圖，指出哪種振動(dòng)為紅外活性振動(dòng)答：分子自由度=3N=3*3=9，轉(zhuǎn)動(dòng)自由能=2；振動(dòng)自由能=3N-5=9-5=4，平動(dòng)自由能=3N-(3N-5)=5。8.以下各分子的碳-碳對稱伸縮振動(dòng)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(dòng)能否引起紅外吸收而產(chǎn)生吸收譜帶為什么預(yù)測可能有的譜帶數(shù)。答：Cl2不能，振動(dòng)自由度數(shù)=1，為紅外非活性；H2S能，振動(dòng)自由度數(shù)=3，可能的譜帶數(shù)3。CO2分子應(yīng)有4種基本振動(dòng)形式，但實(shí)際上只在667cm-1和2349cm-1處出現(xiàn)兩個(gè)基頻吸收峰，為什么答：因?yàn)锳道對稱伸縮振動(dòng)無紅外活性面外彎曲、面內(nèi)彎曲的頻率均在667，兩振動(dòng)發(fā)生簡并。羰基化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中，C=O伸縮振動(dòng)出現(xiàn)最低者為(Ⅳ)Ⅰ、；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、12.化合物中只有一個(gè)羰基，卻有兩個(gè)C=O的吸收帶，分別在1773cm-1和1736cm-1，這是因?yàn)椋骸睤/E)A.誘導(dǎo)效應(yīng)B.共軛效應(yīng)C.空間效應(yīng)D.偶合效應(yīng)E.費(fèi)米共振F.氫鍵效應(yīng)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(dòng)峰在1580cm-1，而四氟乙烯碳-碳雙鍵伸縮振動(dòng)在此處無吸收峰，為什么答;極性共價(jià)鍵隨著取代基電負(fù)性的不同，電子密度云發(fā)生變化，引起鍵的振動(dòng)譜帶位移，即誘導(dǎo)效應(yīng)，造成振動(dòng)吸收頻率不同。14.試用紅外光譜區(qū)別以下異構(gòu)體：〔1〕和答：在860-800有很強(qiáng)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(jīng)取代后，生成的取代產(chǎn)物有可能為以下兩種物質(zhì)：N≡C-NH2+-CH-CH2OH〔Ⅰ〕HN≡CH-NH-CO-CH2-〔Ⅱ〕取代產(chǎn)物在2300cm-1和3600cm-1有兩個(gè)鋒利的譜峰。但在3330cm-1和1600cm-1沒有吸收，=4，其產(chǎn)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(gòu)體，并預(yù)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(dòng)，因費(fèi)米效應(yīng)的影響，Vc=o產(chǎn)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(jì)；〔2〕快速掃描紅外分光光度計(jì)；〔3〕單光束紅外分光光度計(jì)；〔4〕雙光束紅外分光光度計(jì)。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(gòu)造。答：C2H5OOC-CH2-CN21.以以以下圖為分子式C6H5O3N的紅外光譜，寫出預(yù)測的構(gòu)造。答：22.某化合物A，分子式為C8H16，它的化學(xué)性質(zhì)如下：〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕化合物E的NMR譜中δ0.9ppm處有9個(gè)質(zhì)子產(chǎn)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(gòu)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(gè)化合物，其紅外光譜上顯示有羰基、對位二取代苯環(huán)兩個(gè)構(gòu)造單位。試問分子中所有的不飽和單位是否均由該兩構(gòu)造單位給出剩余單位的分子式是什么剩余構(gòu)造單位可能有什么答：是；C2H6；兩個(gè)甲基24.請由以下事實(shí)，估計(jì)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(qiáng)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(diǎn)131℃，含C、H和N。紅外光譜特征吸收為〔cm-1〕：2950〔中〕、1550〔強(qiáng)〕、1460〔中〕、1438〔中〕、1380〔強(qiáng)〕、1230〔中〕、1130〔弱〕、896〔弱〕、872〔強(qiáng)〕，試推斷未知物為何物答：CH3CH2CH2NO226.某化合物，沸點(diǎn)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(shí)，可使化合物慢慢溶解，如此所得溶液用硫酸酸化，得到一個(gè)中和當(dāng)量為157±1的沉淀物,其紅外顯示1600、1580、1500、742cm-1有強(qiáng)峰,試推測其構(gòu)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(diǎn)77℃，試推斷其構(gòu)造。答：CH3COOC2H528.一個(gè)具有中和當(dāng)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(shí)后，然后酸化，即有一個(gè)新化合物〔B〕沉淀而出。此化合物的中和當(dāng)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(jīng)催化加氫得化合物B〔C11H16O2〕，而B在Al2O3存在下經(jīng)加熱反響得主要產(chǎn)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(jīng)強(qiáng)烈氧化可生成化合物E，中和當(dāng)量為152±1