2022年仪器分析红外吸收光谱法习题及答案复习进程 .pdf

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1、此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流红外吸收光谱法一填空题1 一般将多原子分子的振动类型分为伸缩振动和变形振动,前者又可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动,后者可分为面内剪式振动()、面内摇摆振动()和 面外摇摆振动()、面外扭曲振动()。2红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区:远红外区，中红外区和 近红外区,其中中红外区的应用最广。3红外光谱法主要研究振动中有偶极矩变化的化合物，因此，除了单原子和同核分子等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。4在红外光谱中,将基团在振动过程中有偶极矩变化的称为红外活性,相反则称为红外非活性的。一般来说,前者在红外光

2、谱图上出现吸收峰。5红外分光光度计的光源主要有能斯特灯和硅碳棒。6 基团一 OH、一NH；=CH 的一CH的伸缩振动频率范围分别出现在37503000 cm-1,3300 3000 cm-1,3000 2700 cm-1。7基团一 C C、一C N；C=O；一CN，一CC的伸缩振动频率范 围 分 别 出 现 在2400 2100 cm-1,1900 1650 cm-1,1650 1500 cm-1。84000 1300 cm-1 区域的峰是由伸缩振动产生的，基团的特征吸收一名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 10 页 -此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供

3、学习与交流般位于此范围,它是鉴最有价值的区域，称为官能团区；1300 600 cm-1 区域中,当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的不同,犹如人的指纹一样,故称为指纹区。二、选择题1二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别（A）A.3，2，4 B.2，3，4 C.3，4，2 D.4，2，3 2乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为（C）A.2，3，3 B.3，2，8 C.3，2，7 D.2，3，7 4下列数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3CH2COH 的吸收带?（D）A.3000 2700cm-1，1675 1500cm-1，1475 1300cm一1。B.3

4、300 3010cm-1，1675 1500cm-1,1475 1300cm-1。C.3300 3010cm-1,1900 1650cm-l，1000 650cm-1。D.3000 2700cm-1,1900 1650cm-1,1475 1300cm-1。1900 1650cm-1为 C=O 伸缩振动，3000 2700cm-1为饱和碳氢 CH伸缩振动（不饱和的其频率高于3000 cm-1），1475 1300cm-1为CH变形振动（如 CH3约在 1380 1460cm-1）。5下图是只含碳、氢、氧的有机化合物的红外光谱，根据此图指出该化名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2

5、页，共 10 页 -此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流合物为哪一类？（B）A酚B含羰基C醇D烷烃6碳基化合物 RCOR（1），RCOCl（2），RCOCH（3）,RCOF（4）中,C=O 伸缩振动频率出现最高者为（D）A（1）B（2）C（3）D（4）7在醇类化合物中,OH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8傅里叶变换红外分光光度计的色散元件是式（D）A玻璃棱镜B石英棱镜C 卤化盐棱镜D迈克尔逊干涉仪四、简答题1、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

6、哪种溶剂中 CO的吸收峰出现在高频区？为什么？答：正己烷溶剂中CO 的吸收峰出现在高频区，在95乙醇溶液 CO的吸收峰出现在低频区。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 10 页 -此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流原因在乙醇溶液中由于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。2、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。答：酰氯，酸，酯，醛，酰胺。3、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

7、1650 和 3000 也出现吸收峰。试指出出现后两个吸收峰的。答：试样中存在乙酰乙酸乙酯的烯醇式异构体。CH3CCH2COC2H5O OCH3CCHCOC2H5OOH因此在IR 谱图上，除了出现(C=C)吸收带外，还应出现(OH)和(C=O)吸收，(C=O)吸收带出现在1650 cm-1，(OH)吸收带在生成氢键时，可移至3000 cm-1。4、欲测定某一微细粉末的红外光谱，试说明选用什么样的试样制备方法？为什么？答：固体研磨法（用KBr 作稀释剂）红外光谱分析法试题一、简答题1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?2以亚甲基为例说明分子的基本振动模式.

8、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 10 页 -此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流3.何谓基团频率?它有什么重要用途?4红外光谱定性分析的基本依据是什么？简要叙述红外定性分析的过程5影响基团频率的因素有哪些?6何谓指纹区？它有什么特点和用途？二、选择题1.在红外光谱分析中，用 KBr 制作为试样池，这是因为()A KBr 晶体在 4000 400cm-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

9、围内，KBr 对红外无反射2.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为()A 玻璃 B 石英 C 卤化物晶体 D 有机玻璃3.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()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4.下列四种化合物中，羰基化合物频率出现最低者为()A I B II C III D IV 5.在下列不同溶剂中，测定羧酸的红外光谱时，CO伸缩振动频率出现最高者为()A 气体B 正构烷烃C 乙醚D 乙醇6.水分子有几个红外谱带，波数最高的谱带对应于何种振动?(

10、)A 2个，不对称伸缩B 4个，弯曲C 3个，不对称伸缩D 2个，对称伸缩名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 10 页 -此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流7.苯分子的振动自由度为()A 18 B 12 C 30 D 31 8.在以下三种分子式中CC 双键的红外吸收哪一种最强?(1)CH3CH=CH2(2)CH3 CH=CH CH3（顺式）(3)CH3CH=CH CH3（反式）()A（1）最强B(2)最强C(3)最强D 强度相同9.在含羰基的分子中，增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带()A 向高波数方向移动B 向低波数方向移动C 不移动D

11、 稍有振动10.以下四种气体不吸收红外光的是()A H2O B CO 2C HCl D N211.某化合物的相对分子质量Mr=72,红外光谱指出,该化合物含羰基,则该化合物可能的分子式为()A C4H8O B C3H4O 2C C3H6NO D(1)或(2)12.红外吸收光谱的产生是由于()A 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁B 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁C 分子振动-转动能级的跃迁D 分子外层电子的能级跃迁13.Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为()A 0 B 1 C 2 D 3 14.红外光谱法试样可以是()A 水溶液B 含游离水C 含结晶水D 不含水15.能与气相色谱仪

12、联用的红外光谱仪为()A 色散型红外分光光度计B 双光束红外分光光度计C 傅里叶变换红外分光光度计D 快扫描红外分光光度计16.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 C-H B N-H C O-H D F-H17.已知下列单键伸缩振动中C-C C-N C-O 键力常数 k/(N?cm-1)4.5 5.8 5.0吸收峰波长/m 6 6.46 6.85问 C-C,C-N,C-O 键振动能级之差E 顺序为()A C-C C-N C-O B C-N C-O C-C名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 10 页 -此文

13、档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流C C-C C-O C-N D C-O C-N C-C18.一个含氧化合物的红外光谱图在3600 3200cm-1有吸收峰,下列化合物最可能的是()A CH3CHO B CH3CO-CH3 C CH3CHOH-CH3 D CH3O-CH2-CH319.用红外吸收光谱法测定有机物结构时,试样应该是()A 单质B 纯物质C 混合物D 任何试样20.下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是()A 凡极性分子的各种振动都是红外活性的,非极性分子的各种振动都不是红外活性的B 极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的C 分子的偶极矩在振动时周期地变化,即

14、为红外活性振动D 分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化,必为红外活性振动,反之则不是三、填空题1在分子的红外光谱实验中,并非每一种振动都能产生一种红外吸收带,常常是实际吸收带比预期的要少得多。其原因是(1)_;(2)_;(3)_;(4)_。2乳化剂 OP-10的化学名称为:烷基酚聚氧乙烯醚,化学式:R 谱图中标记峰的归属:a_,b_,c_,d_。3化合物的红外光谱图的主要振动吸收带应为:(1)3500 3100 cm-1处,有 _振动吸收峰(2)3000 2700 cm-1处,有 _振动吸收峰(3)1900 1650 cm-1处,有 _振动吸收峰(4)1475 1300 cm-1处,有 _振动

15、吸收峰4在苯的红外吸收光谱图中(1)3300 3000cm-1处,由_振动引起的吸收峰(2)1675 1400cm-1处,由_振动引起的吸收峰(3)1000 650cm-1处,由_振动引起的吸收峰5在分子振动过程中，化学键或基团的不发生变化，就不吸收红外光。6比较 C=C 和 C=O 键的伸缩振动，谱带强度更大的是。7氢键效应使OH 伸缩振动谱带向波数方向移动。8一般多原子分子的振动类型分为振动和振动。9红外光区位于可见光区和微波光区之间，习惯上又可将其细分为、和三个光区。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 10 页 -此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供

16、学习与交流10在红外光谱中，通常把4000一1500 cm-1的区域称为区，把 1500 400 cm-1的区域称为区。11根据 Frank 一 Condon 原理，分子受到红外光激发时发生分子中能级的跃迁；同时必然伴随分子中能级的变化。12红外吸收光谱是地反映分子中振动能级的变化；而拉曼光谱是地反映分子中振动能级的变化。13红外光谱仪可分为型和型两种类型。14共扼效应使C=O 伸缩振动频率向波数位移；诱导效应使其向波数位移。四、正误判断1红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。（）2傅里变换叶红外光谱仪与色散型仪器不同，采用单光束分光元件。（）3由于振动能级受

17、分子中其他振动的影响，因此红外光谱中出现振动偶合谱带。（）4确定某一化合物骨架结构的合理方法是红外光谱分析法。（）5对称结构分子，如H2O 分子，没有红外活性。（）6水分子的HOH 对称伸缩振动不产生吸收峰。（）7红外光谱图中，不同化合物中相同基团的特征频率峰总是在特定波长范围内出现，故可以根据红外光谱图中的特征频率峰来确定化合物中该基团的存在。（）8不考虑其他因素的影响，下列碳基化合物c=o 伸缩频率的大小顺序为：酰卤酰胺酸醛酯。（）9醛基中CH伸缩频率出现在2720 cm-1。（）10红外光谱仪与紫外光谱仪在构造上的差别是检测器不同。（）11当分子受到红外光激发，其振动能级发生跃迁时，化学

18、键越强吸收的光子数目越多。（）12游离有机酸CO 伸缩振动频率c=o 一般出现在1760 cm-1，但形成多聚体时，吸收频率向高波数移动。（）13酮、羧酸等的羰基（C=O）的伸缩振动在红外光谱中的吸收峰频率相同。（）14拉曼光谱与红外光谱一样都是反映分子中振动能级的变化。（）15对同一物质，随人射光频率的改变，拉曼线频率改变，但拉曼位移与人射光频率无关。（）一、简答题1.产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什么?解:条件:激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化.名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 10 页 -此文档仅供收集于

19、网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱.2.以亚甲基为例说明分子的基本振动模式.解:(1)对称与反对称伸缩振动:(2)面内弯曲振动:(3)面外弯曲振动:3.何谓基团频率?它有什么重要用途?解:与一定结构单元相联系的振动频率称为基团频率,基团频率大多集中在4000-1350 cm-1，称为基团频率区，基团频率可用于鉴定官能团4.红外光谱定性分析的基本依据是什么？简要叙述红外定性分析的过程解：基本依据：红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性，因为每一化合物都有特征的红外光谱，光谱带的数目、位置、形状

20、、强度均随化合物及其聚集态的不同而不同。定性分析的过程如下：(1)试样的分离和精制；(2)了解试样有关的资料；(3)谱图解析；(4)与标准谱图对照;(5)联机检索5.影响基团频率的因素有哪些?解:有内因和外因两个方面.内因:(1)电效应,包括诱导、共扼、偶极场效应；（2）氢键；（3）振动耦合；（4）费米共振；（5）立体障碍；（6）环张力。外因：试样状态，测试条件，溶剂效应，制样方法等。6.何谓指纹区？它有什么特点和用途？解：在 IR 光谱中，频率位于1350-650cm-1的低频区称为指纹区指纹区的主要价值在于表示整个分子的特征，因而适用于与标准谱图或已知物谱图的对照，以得出未知物与已知物是否

21、相同的准确结论，任何两个化合物的指纹区特征都是不相同的二、选择题C、D、B、D、A、C、C、A、B、D、D、B、A、A、C、A、A、C、B、C三、填空题1某些振动方式不产生偶极矩的变化，是非红外活性的；由于分子的对称性，某些振动方式是简并的；某些振动频率十分接近，不能被仪器分辨；某些振动吸收能量太小，信号很弱，不能被仪器检出。2a 峰为OH，b 峰为CH，c 峰为CC，d 峰为COC。3N-H 伸缩C-H 伸缩C=O 伸缩C-H伸缩4Ar-H 伸缩C=C 伸缩(苯的骨架)Ar-H 弯曲5偶极矩6C=C 键名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 10 页 -此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流7低8伸缩；变形9近红外；中红外；远红外10特征；指纹11振动；转动12直接；间接13色散；傅立叶变换14低；高四、正误判断、名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 10 页 -