波谱分析教育材料专业考试-资料题库及其内容答案解析.doc
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1、-/第二章:紫外吸收光谱法一、选择1. 频率(MHz)为4.47108的辐射,其波长数值为(1)670.7nm(2)670.7(3)670.7cm (4)670.7m2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致,其能级差的大小决定了(1)吸收峰的强度 (2)吸收峰的数目(3)吸收峰的位置 (4)吸收峰的形状3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于(1)紫外光能量大 (2)波长短 (3)电子能级差大(4)电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因4. 化合物中,下面哪一种跃迁所需的能量最高(1)*(2)* (3)n* (4)n*5. *跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量,其最大吸收波长最
2、大(1)水 (2)甲醇 (3)乙醇 (4)正己烷6. 下列化合物中,在近紫外区(200400nm)无吸收的是(1) (2) (3) (4)7. 下列化合物,紫外吸收max值最大的是(1)(2) (3)(4)二、解答及解析题1. 吸收光谱是怎样产生的?吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定?2. 紫外吸收光谱有哪些基本特征?3. 为什么紫外吸收光谱是带状光谱?4. 紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息?紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性?5. 分子的价电子跃迁有哪些类型?哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?6.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些?7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型
3、?它们与分子结构有什么关系?8.溶剂对紫外吸收光谱有什么影响?选择溶剂时应考虑哪些因素?9. 什么是发色基团?什么是助色基团?它们具有什么样结构或特征?10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n*跃迁波长红移?而使羰基n*跃迁波长蓝移?11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其*跃迁吸收带波长愈长?请解释其因。12.芳环化合物都有B吸收带,但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时,B吸收带的形状有明显的差别,解释其原因。13. pH对某些化合物的吸收带有一定的影响,例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发生蓝移,而苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移,为什么?羟酸在碱性介质中它的
4、吸收带和形状会发生什么变化?14. 某些有机化合物,如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色,许多天然有机化合物也具有颜色,为什么?15. 六元杂环化合物与芳环化合物具有相似的紫外吸收光谱,请举几个例子比较之,并解释其原因。16. 紫外光谱定量分析方法主要有哪几种?各有什么特点?17. 摩尔吸光系数有什么物理意义?其值的大小与哪些因素有关?试举出有机化合物各种吸收带的摩尔吸光系数的数值范围。18. 如果化合物在紫外光区有K吸收带、B吸收带和R吸收带,能否用同一浓度的溶液测量此三种吸收带?19. 紫外分光光度计主要由哪几部分所组成?它是怎样工作的?20. 计算波长为250nm、400nm的紫外光频率、
5、波数及其所具有的能量(以eV和kJmol-1为单位表示)。21. 计算具有1.50eV和6.23eV能量光束的波长及波数。22. 已知丙酮的正己烷溶液有两吸收带,其波长分别为189nm 和280nm,分别属*跃迁和n*跃迁,计算,n,* 轨道之间的能量差。23. 画出酮羰基的电子轨道(,n,*)能级图,如将酮溶于乙醇中,其能级和跃迁波长将发生什么变化?请在图上画出变化情况。24. 化合物A在紫外区有两个吸收带,用A的乙醇溶液测得吸收带波长1=256nm,2=305nm,而用A的己烷溶液测得吸收带波长为1=248nm、2=323nm,这两吸收带分别是何种电子跃迁所产生?A属哪一类化合物?25.
6、异丙叉丙酮可能存在两种异构体,它的紫外吸收光谱显示 (a)在=235nm有强吸收,=1.20104,(b)在220nm区域无强吸收,请根据两吸收带数据写出异丙丙酮两种异构体的结构式。26. 某化合物的紫外光谱有B吸收带,还有=240nm,=13104 及=319nm,=50两个吸收带,此化合物中含有什么基团?有何电子跃迁?27. 1,2-二苯乙烯()和肉桂酸()这一类化合物,在一定条件下可能出现不同的K吸收带,试证明其原因。28. 乙酰丙酮在极性溶剂中的吸收带=277nm,=1.9103,而在非极性溶剂中的吸收带=269nm,=1.21104,请解释两吸收带的归属及变化的原因。29. 下列化合
7、物的紫外吸收光谱可能出现什么吸收带?并请估计其吸收波长及摩尔吸光系数的范围。(1)(2) (3)(4) 30. 化合物A和B在环己烷中各有两个吸收带,A:1=210nm,1=1.6104,2=330nm,2=37。B:1=190nm,=1.0103,2=280nm,=25,判断化合物A和B各具有什么样结构?它们的吸收带是由何种跃迁所产生?31. 下列4种不饱和酮,已知它们的n*跃迁的K吸收带波长分别为225nm,237nm,349nm和267nm,请找出它们对应的化合物。(1) (2) (3) (4)32. 计算下列化合物在乙醇溶液中的K吸收带波长。(1)(2)(3)33. 推测下列二取代苯的
8、K吸收带波长。(1)(2)(3) (4)34. 已知化合物的分子式为C7H10O,可能具有,不饱和羰基结构,其K吸收带波长=257nm(乙醇中),请确定其结构。35. 对甲胺基苯甲酸在不同溶剂中吸收带变化如下,请解释其原因。 在乙醇中=288nm,=1.9104在乙醚中=277nm,=2.06104在稀HCl中=230nm,=1.0610436.某化合物的=2.45105,计算浓度为2.5010-6molL-1的乙醇溶液的透过率和吸光度(吸收池厚度1cm)。37. 已知氯苯在=265nm处的=1.22104,现用2cm吸收池测得氯苯在己烷中的吸光度A=0.448,求氯苯的浓度。38. 将下列化
9、合物按K吸收带波长大小次序排列起来,并证明排列的理由。 39.已知浓度为0.010gL-1的咖啡碱(摩尔质量为212gmol-1)在=272nm处测得吸光度A=0.510。为了测定咖啡中咖啡碱的含量,称取0.1250g咖啡,于500ml容量瓶中配成酸性溶液,测得该溶液的吸光度A=0.415,求咖啡碱的摩尔吸光系数和咖啡中咖啡碱的含量。40.用分光光度法测定含乙酰水杨酸和咖啡因两组份的止痛片,为此称取0.2396g止痛片溶解于乙醇中,准确稀释至浓度为19.16mgL-1,分别测量1=225nm和2=270nm处的吸光度,得A1=0.766,A2=0.155,计算止痛片中乙酰水杨酸和咖啡因的含量.
10、(乙酰水杨酸225=8210,270=1090,咖啡因225=5510,270=8790。摩尔质量:乙酰水杨酸为180 gmol-1,咖啡因为194 gmol-1)。第三章 红外吸收光谱法一、选择题1. CH3CH3的哪种振动形式是非红外活性的 (1)C-C (2)C-H (3)asCH (4)sCH2. 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(1)诱导效应 (2)共轭效应 (3)费米共振 (4)空间位阻3. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为 (1)玻璃 (2)石英 (3)红宝石 (4)卤化物晶体4. 预测H2S分子的基频峰数为(1)
11、4 (2)3 (3)2 (4)15. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是(1) (2)CC (3) (4)OH二、解答及解析题1. 把质量相同的球相连接到两个不同的弹簧上。弹簧B的力常数是弹簧A的力常数的两倍,每个球从静止位置伸长1cm,哪一个体系有较大的势能。2. 红外吸收光谱分析的基本原理、仪器,同紫外可见分光光度法有哪些相似和不同之处?3. 红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度?4.C-C(1430cm-1),C-N(1330cm-1),C-O(1280cm-1)当势能V=0和V=1时,比较C-C,C-N,C-O键振动能级之间的相差顺序为C-OC-NC-C; C-CC-NC-O
12、; C-NC-CC-O;C-NC-OC-C; C-OC-CC-N5. 对于CHCl3、C-H伸缩振动发生在3030cm-1,而C-Cl伸缩振动发生在758 cm-1(1)计算CDCl3中C-D伸缩振动的位置;(2) 计算CHBr3中C-Br伸缩振动的位置。6. C-C、C=C、CC的伸缩和振动吸收波长分别为7.0m,6.0m和4.5m。按照键力常数增加的顺序排列三种类型的碳-碳键。7. 写出CS2分子的平动、转动和振动自由度数目。并画出CS2不同振动形式的示意图,指出哪种振动为红外活性振动?8. 下列各分子的碳-碳对称伸缩振动在红外光谱中是活性的还是非活性的。(1)CH3-CH3; (2)CH
13、3-CCl3; (3)CO2; (4)HCCH(5) (6)9.Cl2、H2S分子的振动能否引起红外吸收而产生吸收谱带?为什么?预测可能有的谱带数。10. CO2分子应有4种基本振动形式,但实际上只在667cm-1和2349cm-1 处出现两个基频吸收峰,为什么?11. 羰基化合物、中,C=O伸缩振动出现最低者为 、; 、 、12. 化合物中只有一个羰基,却有两个C=O的吸收带,分别在1773cm-1和1736 cm-1,这是因为:A. 诱导效应 B.共轭效应 C.空间效应 D.偶合效应 E.费米共振 F.氢键效应12. 下列5组数据中,哪一种数据所涉及的红外光谱区域能包括的吸收带:(1)30
14、002700 cm-1 16751500 cm-1 14751300 cm-1;(2)30002700 cm-1 24002100 cm-1 1000650 cm-1;(3)33003010 cm-1 16751500 cm-1 14751300 cm-1;(4)33003010 cm-1 19001650 cm-1 14751300 cm-1;(5)30002700 cm-1 19001650 cm-1 14751300 cm-1;13. 三氟乙烯碳-碳双键伸缩振动峰在1580cm-1,而四氟乙烯碳-碳双键伸缩振动在此处无吸收峰,为什么?14. 试用红外光谱区别下列异构体:(1) 和 (2)
15、 和 CH3CH2CH2CHO(3) 和 15. 某化合物经取代后,生成的取代产物有可能为下列两种物质: NC-NH2+-CH-CH2OH ()HNCH-NH-CO-CH2- ()取代产物在2300 cm-1和3600 cm-1有两个尖锐的谱峰。但在3330 cm-1和1600 cm-1没有吸收=4,其产物为何物?16. 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件材料为:(1)玻璃;(2)石英;(3)红宝石;(4)卤化物晶体17.写出用下列分子式表示的羧酸的两种异构体,并预测它们的红外光谱。(1)C4H8O2 (2)C5H8O418. 乙醇的红外光谱中,羟基的吸收峰在3333 cm-1,而乙醇的1%C
16、Cl4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。19. 能与气相色谱仪联用的红外光谱仪有:(1)傅立叶变换红外分光光度计;(2)快速扫描红外分光光度计;(3)单光束红外分光光度计;(4) 双光束红外分光光度计。20. 某一液体化合物,分子量为113,其红外光谱见下图。NMR在1.40ppm(3H)有三重峰,3.48ppm(2H)有单峰,4.25ppm(2H)有四重峰,试推断该化合物的结构。21. 下图为分子式C6H5O3N的红外光谱,写出预测的结构。27. 有一种液体化合物,其红外光谱见下图,已知它的分子式为C4H8O2,沸点77,试推断其结构。28
17、. 一个具有中和当量为1361的酸A,不含X、N、S。A不能使冷的高锰酸钾溶液褪色,但此化合物的碱性溶液和高锰酸钾试剂加热1小时后,然后酸化,即有一个新化合物(B)沉淀而出。此化合物的中和当量为831,其红外光谱见下图,紫外吸收峰max甲醇 =256nm,问A为何物?29. 不溶于水的中性化合物A(C11H14O2),A与乙酰氯不反应,但能与热氢碘酸作用。A与次碘酸钠溶液作用生成黄色沉淀。A经催化加氢得化合物B(C11H16O2),而B在Al2O3存在下经加热反应得主要 产物C(C11H14O)。小心氧化C得碱溶性化合物D(C9H10O3)。将上述的任一种化合物经强烈氧化可生成化合物E,中和当
18、量为1521,红外光谱如下图所示。试推断A的结构。30. 一个化合物分子式为C4H6O2,已知含一个酯羰基和一个乙烯基。 用溶液法制作该化合物的红外光谱有如下特征谱带:3090cm-1(强),1765cm-1(强),1649cm-1(强),1225cm-1(强)。请指出这些吸收带的归属,并写出可能的结构式。第四章 NMR习题一、选择题1. 若外加磁场的强度H0逐渐加大时,则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量如何变化?(1) 不变 (2). 逐渐变大(3). 逐渐变小 (4). 随原核而变2. 下列哪种核不适宜核磁共振测定(1). 12C (2). 15N (3) 19F (4) 3
19、1P3. 下列化合物中哪些质子属于磁等价核(1)HaHbC=CFaFb (2) CHaHbF (3). RCONHaHb (4) 4. 苯环上哪种取代基存在时,其芳环质子化学位移最大(1)CH2CH3 (2)OCH3 (3)CH=CH2 (4)CHO5. 质子的化学位移有如下顺序:苯(7.27)乙烯(5.25)乙炔(1.80)乙烷(0.80),其原因是(1) 导效应所致 (2)杂化效应和各向异性效应协同作用的结果(3) 向异性效应所致 (4)杂化效应所致6. 在通常情况下,在核磁共振谱图中将出现几组吸收峰(1)3 (2)4 (3)5 (4)67 .化合物PhCH2CH2OCOCH3中的两个亚甲
20、基属于何种自旋体系(1)A2X2 (2)A2B2 (3)AX3 (4)AB8. 3个不同的质子Ha、Hb、Hc,其屏蔽常数的大小为bac。则它们的化学位移如何?(1)abc (2)bac (3)cab (4)bca9. 一化合物经元素分析C:88.2%,H:11.8%,它们的1H NMR谱只有 一个峰,它们可能的结构是下列中的哪个? 10. 下列化合物中,甲基质子化学位移最大的是(1)CH3CH3(2)CH3CH=CH2 (3)CH3CCH (4)CH3C6H511. 确定碳的相对数目时,应测定(1) 全去偶谱(2)偏共振去偶谱(3)门控去偶谱(4)反门控去偶谱12. 1JCH的大小与该碳杂化
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