红外光谱分析期末复习题(共26页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上1 化合物中只有一个羰基,却在1773cm-1和1736 cm-1处出现两个吸 收峰,这是因为( C )A. 诱导效应 B. 共轭效应 C. 费米共振 D. 空间位阻2 Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为 ( A )A. 0 B. 1 C. 2 D. 33 红外光谱法, 试样状态可以 ( D ) A. 气体状态 B. 固体状态 C. 固体, 液体状态 D. 气体, 液体, 固体状态都可以4. CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的 (A )AC-C B. C-H C. asCH D. sCH5. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是( C)DA. B.
2、 CC C. D. OH6. 下列4组数据中,哪一组数据涉及的红外光谱区域能包括CH3CH2CH2CHO的吸收带( D)A 30002700 cm-1 16751500 cm-1 14751300 cm-1; B 33003010 cm-1 16751500 cm-1 14751300 cm-1;C 33003010 cm-1 19001650 cm-1 14751300 cm-1;D 30002700 cm-1 C-H伸缩振动 19001650 cm-1C=O伸缩振动 14751300 cm-1;C-H弯曲振动7. 在红外吸收光谱图中,2000-1650cm-1和900-650 cm-1两谱
3、带是什么化合物的特征谱带( B)AA苯环 B.酯类 C烯烃 D.炔烃8. 以下四种气体不吸收红外光的是( C) ?DA. H2O B. CO2 C. HCl D. N2 9. 试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰, 频率最小的是 ( A)A. CH B. NH C. OH D. FH 10. 一个含氧化合物的红外光谱图在36003200cm-1有吸收峰, 下列化合物最可能的是( C )A. CH3CHO B. CH3COCH3 C. CH3CHOH CH3 D. CH3OCH2CH311. 线性分子的自由度为( A )A. 3N-5 B. 3N-6 C
4、. 3N+5 D. 3N+612. 非线性分子的自由度为(B )A. 3N-5 B. 3N-6 C. 3N+5 D. 3N+613. 下列化合物的C=C的频率最大的是( D ) A B C D14. 某化合物在30002500cm-1有散而宽的峰,其可能为( A )A有机酸 B. 醛 C. 醇 D. 醚15. 诱导效应对红外吸收峰峰位、峰强的影响 (B )A. 基团的给电子诱导效应越强,吸收峰向高波数移动 双键性降低B. 基团的给电子诱导效应越强,吸收峰向低波数移动C. 基团的吸电子诱导效应越强,吸收峰越强D. 基团的吸电子诱导效应越强,吸收峰越弱16. 羰基上基团共轭效应对其红外吸收峰峰位和
5、峰强的影响( B )A. 基团的给电子共轭效应越强,吸收峰向高波数移动B. 基团的给电子共轭效应越强,吸收峰向低波数移动C. 基团的吸电子共轭效应越强,吸收峰越强D. 基团的吸电子共轭效应越强,吸收峰越弱17. 孤立甲基的弯曲振动一般为1380cm-1,异丙基中的甲基分裂分为1385cm-1 和1375cm-1,叔丁基中的甲基为1395cm-1和1370cm-1,造成的原因是(B )A. 分子的对称性B. 振动耦合C. 费米共振D. 诱导效应18. 酸酐、酯、醛、酮和酰胺五类化合物的C=O出现在1870cm-1至1540m-1之间,它们C=O的排列顺序是 ( A ) BA. 酸酐酯醛酮酯醛酮酰
6、胺C. 酸酐酯酰胺醛酮 D. 醛酮酯酸酐酰胺19. 游离酚羟基伸缩振动频率为3650cm-13590cm-1,缔合后移向3550cm-13200cm-1,缔合的样品溶液不断稀释,OH峰 ( C ) DA. 逐渐移向低波数区B. 转化为OHC. 位置不变D. 逐渐移向高波数区20. 红外光谱可用来评价某些化学反应进行的程度,例如乙酸丁酯在用氢化锂铝还原时,只要观察反应混合物的红外光谱的下列特征便可认为反应完成 (A )A. 羰基峰消失 酯还原成醇B. 羰基峰出现C. 甲基峰消失D. 亚甲基峰消失21. 决定化合物红外吸收峰强度的决定因素是:( B )A. 诱导效应和共轭效应B. 振动过程中偶极距
7、的变化及能级的跃迁几率C. 能级的跃迁几率及电子、空间效应D. 振动过程中偶极距的变化及氢键效应22. 分子内两基团位置很近并且振动频率相同或相近时, 它们之间发生强相互作用, 结果产生两个吸收峰, 一个向高频移动,一个向低频移动,该效应是 ( A )A. 振动的偶合效应B. 费米共振效应C. 场效应D. 张力效应23. 并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到,这是因为( B ) A. 分子既有振动运动,又有转动运动,太复杂 B. 分子中有些振动能量是简并的 C. 因为分子中有 C、H、O 以外的原子存在 D. 分子某些振动能量相互抵消了 24. 在下列不同溶剂中,测定羧酸的红外
8、光谱时,CO 伸缩振动频率出现最高者为( B ) AA. 气体 B. 正构烷烃 C. 乙醚 D. 乙醇 25. 下列化合物的C=C的频率最大的是( A ) E. A B C D26. 亚甲二氧基与苯环相连时,其亚甲二氧基的CH特征强吸收峰为( B )?AA 925935cm-1 B 800825cm-1C 955985cm-1 D 10051035cm-127. 在醇类化合物中, O-H伸缩振动频率随溶液浓度的增加,向低波数方向位移的原因是( B )A溶液极性变大 B形成分子间氢键随之加强 C诱导效应随之变大 D易产生振动偶合28. 在红外光谱分析中,用 KBr制作为试样池,这是因为 ( B
9、) CA. KBr 晶体在 4000 400 cm-1 范围内不会散射红外光 B. KBr 在 4000 400 cm-1范围内有良好的红外光吸收特性 C. KBr 在 4000 400 cm-1 范围内无红外光吸收 D. 在 4000 400 cm-1 范围内,KBr 对红外无反射 29. 在以下三种分子式中 CC 双键的红外吸收哪一种最强? (B) A(1) CH3CH = CH2 (2) CH3 CH = CHCH3(顺式) (3) CH3CH = CHCH3(反式) A (1)最强 B (2)最强 C (3)最强 D 强度相同 30. 在含羰基的分子中,增加羰基的极性会使分子中该键的红
10、外吸收带 (B)A. 向高波数方向移动 B. 向低波数方向移动 C. 不移动 D. 稍有振动 31. 红外光谱法试样可以是 (D )A. 水溶液 B. 含游离水 C. 含结晶水 D. 不含水 二、填空题(每空1分)在红外光谱中,决定吸收峰强度的两个主要因素是: 振动过程中偶极距的变化及能级的跃迁几率 。1. 在红外光谱中,特征谱带区的范围是: 4000-1333 cm-1。2. 在苯的红外吸收光谱图中 (1) 3300 3000cm -1处, 由_C-H伸缩_振动引起的吸收峰 (2) 1675 1400cm -1处, 由_C=C伸缩_振动引起的吸收峰 (3) 1000 650cm -1处, 由
11、_C-H弯曲_振动引起的吸收峰 芳氢伸缩;芳环骨架;芳氢面外弯曲4. 在分子振动过程中,化学键或基团的 偶极矩 不发生变化,就不吸收红外光。5. 共扼效应使C =O伸缩振动频率向 低 波数位移;诱导效应使其向 高 波数位移。6. 氢键效应使OH伸缩振动谱带向 低 波数方向移动。7. 一般多原子分子的振动类型分为 伸缩 振动和 弯曲 振动。8. 在光度分析中,常因波长范围不同而选用不同材料制作的吸收池。可见分光光度法中选用 ?玻璃 吸收池;紫外分光光度法中选用 ?石英 吸收池;红外分光光度法中选用 KBr 吸收池。玻璃;石英;岩盐三、概念及名词解释 1. Fermi共振 当强度很弱的倍频峰或组频
12、峰位于某一强的基频峰附近时,弱的倍频峰或组频峰和基频峰之间发生耦合,产生费米共振,吸收强度大大增强。2. 基频峰 分子吸收光子时跃迁到第一激发态时产生的强吸收峰。3. 简并 频率完全相同的峰,彼此峰重叠。4. 指纹区 指纹区主要由C-X单键以及各种弯曲振动引起的,谱带特别密集,如同人的指纹一样。5. 相关峰 一个基团除了有特征峰外,还有很多其它振动形式的吸收峰,习惯上把这些相互依存而又相互可以佐证的吸收峰叫相关峰。四 简述题1. 红外光谱产生的条件是什么?为什么化合物的实际红外谱图中吸收峰峰数少于理论数? 红外辐射光的频率和分子振动的频率相等,才能发生振动能级跃迁,产生红外光谱。只有引起分子偶
13、极矩发生变化的振动才能产生红外光谱。 1.IR选律 只有偶极矩发生变化的峰才能产生红外光谱。2.频率完全相同的峰相互简并。 3.强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰。 4.有些峰落在中红外区以外。 5.吸收峰太弱,检测不出来。2. 影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些?一内部因素 1.质量效应 2.电子效应 诱导效应(-I效应-吸电子基团 +I效应-给电子基团) +C效应-共轭效应() 3.空间效应 场效应 空间位阻 跨环效应 环张力 (环外双键 环内双键) 4.氢键效应 5.互变异构 6.振动偶合 7.费米共振 二、外部因素 物态效应、晶体状态、溶剂效应3. 乙醇的红外光谱中,羟基的吸收峰在3333 c
14、m-1,而乙醇的1%CCl4溶液的红外光谱中羟基却在3650 cm-1和3333 cm-1两处有吸收峰,试解释之。乙醇的红外光谱中,乙醇是缔合态。而在1%CCl4溶液中有游离态和缔合态,乙醇从缔合态变为游离态,由氢键效应得,吸收峰3333变大为3650.4. 有一化合物的红外图谱中在2780cm-1及926 cm-1处有强吸收,无2960 cm-1峰,试判断该化合物的正确结构,并说出理由?A -O-CH2-O- 930cm1附近的C-O伸缩振动峰,与2780峰为相关峰,是鉴定此基团的重要依据。2780cm-1及926 cm-1为亚甲二氧基峰;无2960 cm-1峰,说明无甲基。6. 下列两个化
15、合物中,为什么A的C=O频率低于B? (A) C=O 1731 cm-1 (B) C=O 1731 cm-11760 cm-1 1776 cm-1A为六元环,B为五元环;环张力五元环大于六元环,环外双键随环张力增大而增大。7. 顺式1,2环戊二醇的CCl4稀溶液,在3633 cm-1及3572 cm-1处显两个峰,为什么? 顺式1,2环戊二醇的CCl4稀溶液中,由于氢键效应,有两种存在形式,游离态和缔合态。8. 用IR光谱(下图)表示的化合物C8H9O2N是下面哪一种?第二个 羧酸: 33002500cm-1,中心约3000cm-1,谱带强而宽。 没羧基。 有伯胺答:为。3300-3500cm
16、-1有两个强度相似的吸收峰,表示分子中含伯胺基团,因此排除和;3000-2500 cm-1无强宽锋,示分子中不含羧基,因此再排除;羰基吸收小于1700cm-1,说明含酰胺基团,所以为。 9. 某化合物初步推测为或或。试根据其部分红外光谱作出判断。第三个 2700-3000区间有两个强度较高的峰有饱和烃基答:为。因为图谱上 3000cm-1无芳氢伸缩振动吸收峰。10. 分别在95乙醇溶液和正己烷中测定2戌酮的红外吸收光谱。预计在哪种溶剂中CO的吸收峰出现在高频区?为什么?随着溶剂极性的增大,极性基团的红外吸收频率降低。 极性 乙醇正己烷,所以在正己烷中吸收峰出现在高频区。答:正己烷溶剂中CO的吸
17、收峰出现在高频区,在95乙醇中CO的吸收峰出现在低频区。原因:在乙醇中由于CO与乙醇中的OH之间易形成氢键,使CO的双键特征性降低,键的力常数减小,吸收峰向低波数方向移动。11. 不考虑其它因素条件的影响,试指出酸,醛,酯,酰氯和酰胺类化合物中,出现CO伸缩振动频率的大小顺序。酰氯酸酯醛酮 ?酰胺12. 在乙酰乙酸乙酯的红外光谱图中,除了发现1738,1717有吸收峰外,在1650和3000也出现吸收峰。试指出为何出现后两个吸收峰的。 有羧基出现答:试样中存在乙酰乙酸乙酯的烯醇式异构体。因此在 IR 谱图上,除了出现n(C=C)吸收带外,还应出现n(OH)和n(C=O)吸收, n(C=O)吸收
18、带出现在 1650 cm-1,n(OH)吸收带在生成氢键时,可移至3000 cm-1。13. 氯仿(CHCl3)的红外光谱说明C-H伸缩振动频率为3100cm-1, 对于氘代氯仿 (C2HCl3),其C-2H振动频率是否会改变?如果变化的话,是向高波数还是低波数位移?为什么? C-2H的键能比C-H的键能大,所以化学键的力常数K更大,化学键的振动频率更大,向高波数移动。答:由于1H,2H的相对原子质量不同,所以其伸缩振动频率会发生变化CHCl3中, =12x1/(12+1)=0.9237C2HCl3中, =12x2/(12+2)=1.714,由于与平方根成反比,在氘代氯仿中,C-2H键振动频率
19、会向低波数位移。 举例说明红外光谱中6501000cm-1区域的吸收峰在芳香化合物结构解析中的应用。该区域的吸收峰为C-H面外弯曲振动峰,用于判断苯环的取代方式,如单取代苯:710-690 cm-1,770-730 cm-1;芳环:面内:1250950 cm-1范围,应用价值小面外:910650 cm-1,可判断取代基的相对位置 苯: 910670 cm-1 一取代:770730 cm-1,710690 cm-1 二取代: 邻:770735 cm-1 对:860800 cm-1 间:900800 cm-1,810750 cm-1, 725680 cm-14 符合Lambert-Beer定律的有
20、色溶液稀释时,其最大吸收峰的波长位置( c )A. 向短波方向移动 B. 向长波方向移动C. 不移动,且吸光度值降低 D. 不移动,且吸光度值升高5 在下列化合物中,pp*跃迁所需能量最大的化合物是( a)BA 1,3-丁二烯 B. 1,4-戊二烯 C 1,3-环已二烯 D. 2,3-二甲基-1,3-丁二烯6 某物质的吸光系数与下列哪个因素有关( b )A. 溶液浓度 B. 测定波长 C. 仪器型号 D. 吸收池厚度7 不是助色团的是 ( D)A -OH B. Cl C. SH D. CH3CH28 所需电子能量最小的电子跃迁是 ( D )A. * B. n * C. * D. n *9 下列
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