【精编】有机波谱分析考试题库及答案.pdf
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1、精品文档目录第二章:紫外吸收光谱法.第三章红外吸收光谱法.第四章NMR 习题.第五章质谱 .波谱分析试卷A.波谱分析试卷B.波谱分析试卷C.二.第二章红外光谱 .第三章核磁共振 .第三章核磁共振-碳谱.第四章质谱.第一节:紫外光谱(UV).精品文档精品文档第二章: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)670.7m 2.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
2、)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)精品文档7.下列化合物,紫外吸收max值最大的是(1)(2)(3)(4)20.计算波长为 250nm、400nm的紫外光频率、波数及其所具有的能量(以 eV和kJmol-1为单位表示)。1.2 1015Hz,40103cm-1,4.96eV,1
3、14.6kcalmol-1;0.75 1015Hz,25103cm-1,3.10eV,71.6kcal mol-121.计算具有 1.50eV 和 6.23eV 能量光束的波长及波数。827nm,12.1 103cm-1;200nm,50103cm-122.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。(1)152kcal mol-1;(2)102.3 kcalmol-124.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=24
4、8nm、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?*,n*25.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。精品文档(a)(b)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?B,K,R,苯环及含杂原子的不饱和基团,*,n*29.下列化合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)(1)
5、K,R;(2)K,B,R;(3)K,B;(4)K,B,R30.化合物 A和 B在环己烷中各有两个吸收带,A:1=210nm,1=1.6 104,2=330nm,2=37。B:1=190nm,=1.0 103,2=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?(A)CH2=CH-COR;(B)RCOR 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。精品文档(1)(2)(3)(4)(1)267nm;(2)225nm;(3)349nm;(4)237nm 32.计
6、算下列化合物在乙醇溶液中的K吸收带波长。(1)(2)(3)(1)270nm(2)238nm(3)299nm 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,=1.06104精品文档36.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)。T=0.244,A=0.61337.已知氯苯在=265nm
7、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。37.1.836 10-5molL-1 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。=1.08104,3.26%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19.16mg L-1,
8、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.(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)。乙酰水杨酸 83.5%,咖啡因 6.7%精品文档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)
9、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)4 (2)3(3)2 (4)1 5.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3.红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度?纵坐标吸收强度横坐标波长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(2
10、H)有四重峰,试推断该化合物的结构。C2H5OOC-CH2-CN 精品文档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。CH3COOC2H5精品文档28.一个具有中和当量为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?A:B:29.不溶于水的中性化合物A(C11H14O2
11、),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,中和当量为 1521,红外光谱如下图所示。试推断A 的结构。精品文档A:B:C:D:E: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
12、 出 这 些吸 收 带 的归 属,并写 出 可 能的 结 构式。CH3COOCH=CH2精品文档第四章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)31P 3.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)CHO 5.
13、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)6 7.化合物 PhCH2CH2OCOCH3中的两个亚甲基属于何种自旋体系(1)A2X2(2)A2B2(3)AX3(4)AB 8.3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?精品文档(1)abc(2)bac(3)cab(4)bca9.一化合物经元素分析C:88.2%,H:11.8%
14、,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?110.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的大小与该碳杂化轨道中S成分(1)成反比(2)成正比(3)变化无规律(4)无关13.下列化合物中羰基碳化学位移C最大的是(1)酮(2)醛(3)羧酸(4)酯14.下列哪种谱可以通过JCC来确定分子中 CC 连接关系(1)COSY (2)INADEQUATE(3)HETCOR (4)COLOC
15、15.在四谱综合解析过程中,确定苯环取代基的位置,最有效的方法是(1)紫外和核磁(2)质谱和红外(3)红外和核磁(4)质谱和核磁二、解答及解析题精品文档12.一化合物分子式为C6H11NO,其1H 谱如图 4-1,补偿扫描信号经重水交换后消失,试推断化合物的结构式。12.图 4-1 C5H7O2N 的1H-NMR 谱图13.某化合物 C6H12Cl2O2的1H 谱如下图 4-2 所示,试推断化合物结构式。13.图 4-2 C6H12Cl2O2的1H 谱图14.根据核磁共振图(图4-3),推测 C8H9Br 的结构。精品文档14.图 4-3 C8H9Br 1H-NMR 谱图15.由核磁共振图(图
16、4-4),推断 C7H14O 的结构。图 4-4 C7H14O 的1H-NMR 谱图1516.由核磁共振图(图4-5),推断 C10H14的结构。精品文档图 4-5 C10H14的1H-NMR 谱图16.17.由核磁共振图(图4-6),推断 C11H16O 的结构。图 4-6 C11H16O 的1H-NMR 谱图17精品文档18.由核磁共振图(图 4-7),推断 C10H12O2的结构。图 4-7 C10H12O2的1H-NMR 谱图19.由核磁共振图(图4-8),推断 C8H8O 的结构。图 4-8 C8H8O 的1H-NMR 谱图20.某未知物分子式C6H14O,其红外光谱在3300cm-
17、1附近是宽吸收带,在1050 cm-1有强吸收,其核磁图如图4-9 所示,试确定该化合物的结构。精品文档图 4-9 C6H14O 的1H-NMR 谱图第五章质谱一、选择题1.在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时,若逐渐增加磁场强度H,对具有不同质荷比的正离子,其通过狭缝的顺序如何变化?(1)从大到小(2)从小到大(3)无规律(4)不变2.含奇数个氮原子有机化合物,其分子离子的质荷比值为(1)偶数(2)奇数(3)不一定(4)决定于电子数3.二溴乙烷质谱的分子离子峰M 与 M+2、M+4 的相对强度为(1)111 (2)211 (3)121 (4)112 4.在丁酮质谱中,质荷比为29
18、的碎片离子是发生了(1)-裂解(2)I-裂解(3)重排裂解(4)-H 迁移5.在通常的质谱条件下,下列哪个碎片峰不可能出现精品文档(1)M+2 (2)M-2 (3)M-8(4)M-18 二、解答及解析题1.样品分子在质谱仪中发生的断裂过程,会形成具有单位正电荷而质荷比(m/z)不同的正离子,当其通过磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变?其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变m/z 值愈大,动量也愈大;m/z 值愈大,偏转度愈小。2.带有电荷为 e、质量为 m 的正离子,在加速电场中被电位V 所加速,其速度达,若离子的位能(eV)与动能(m2/2)相等,当电位V 增加两倍时,此离子的运动速度增
19、加多少倍?eV=v=,v 增加一倍。3.在双聚焦质谱仪中,质量为m,电荷为 e、速度为的正离子由离子源进入电位为 E 的静电场后,由于受电场作用而发生偏转。为实现能量聚焦,要使离子保持在半径为 R 的径向轨道中运动,此时的R 值受哪些因素影响?,4.在双聚焦质谱仪中,质量为m,电荷为 e、速度为的正离子由电场进入强度为 H 的磁场后,受磁场作用,再次发生偏转,偏转的半径为r,此时离子受的向心力(He)和离心力(m2/R)相等,此时离子受的质荷比受哪些因素影响?4.,5.在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压V 固定时,若逐渐增大磁场强度 H,对具有不同荷比的正离子,其通过狭缝的顺序如何确定
20、?,因 r 和 V 为定值,m/z 比值小的首先通过狭缝精品文档6.在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和磁场强度H 固定时,若把加速电压 V 值逐渐加大,对具有不同质荷比的正离子,其通过狭缝的顺序如何确定?6.,因 r 和 H 为定值,m/z 比值大的首先通过狭缝7.在有机质谱中使用的离子源有哪几种?各有何特点?8.试确定具有下述分子式的化合物,其形成的分子离子具有偶数电子还是奇数电子?(1)C3H8(2)CH3CO (3)C6H5COOC2H5(4)C6H5NO2(1)C3H8+(2)CH3CO+(3)C6H5COOC2H5+(4)C6H5NO2+9.试确定下述已知质何比离子的可能存在的化学式
21、:(1)m/z 为 71,只含 C、H、O 三种元素(2)m/z 为 57,只含 C、H、N 三种元素(3)m/z 为 58,只含 C、H 两种元素9.(1)C4H7O 或 C3H3O2(2)CH3N3或 C2H5N2或 C3H7N (3)C4H1010.试写出苯和环己烯的分子离子式。苯或环己烷或11.写出环己酮和甲基乙烯醚的分子离子式。精品文档环己酮:环己酮或甲基乙烯基醚:12.写出丙烷分子离子的碎裂过程,生成的碎片是何种正离子,其m/z 是多少?m/z 29 m/z 15 13.试解释溴乙烷质谱图中m/z 分别为 29、93、95 三峰生成的原因?14.有一化合物其分子离子的m/z为 12
22、0,其碎片离子的 m/z 为 105,问其亚稳离子的 m/z 是多少?16.下述断裂过程:所产生的亚稳离子,其 m/z 是多少?m1=105,m2=77,精品文档17.试解释环己烷质谱图中产生m/z 分别为 84、69、56、41 离子峰的原因?18.某有机化合物(M=140)其质谱图中有 m/z 分别为 83 和 57 的离子峰,试问下述哪种结构式与上述质谱数据相符合?(1)(2)结构与(1)相符合。19.某有机胺可能是3-甲基丁胺或1,1-二甲基丙胺,在质谱图中其分子离子峰和基峰的 m/z 分别为 87 和 30,试判断其为何种有机胺?为 3-甲基丁胺20.某有机物可能是乙基正丁基醚或甲基
23、正戊基醚,其质谱图上呈现离子峰的m/z分别为 102、87、73、59、31,试确定其为何物?其为乙基正丁基醚,m/z102 为分子离子峰21.在碘乙烷的质谱图中呈现m/z分别为 156、127、29 的离子峰,试说明其形成的机理精品文档m/z156 为 CH3CH2I 的分子离子峰22.在丁酸甲酯的质谱图中呈现m/z 分别为 102、71、59、43、31 的离子峰,试说明其碎裂的过程。m/z102 为丁酸甲酯的分子离子峰(1)(2)(3)(4)(5)精品文档(6)(7)23.某酯(M=116)的质谱图上呈现m/z(丰度)分别为 57(100%)、43(27%)和 29(57%)的离子峰,试
24、确定其为下述酯中的哪一种。(1)(CH3)2CHCOOC2H5(2)CH3CH2COOCH2CH2CH3 (3)CH3CH2CH2COOCH3 为(2)CH3CH2COOCH2CH2CH3由于开裂生成:m/z57;C3H7+m/z43;C2H5+m/z29 24.某化合物(M=138)的质谱图中呈现m/z 为 120的强离子峰,试判断其为下述两种化合物中的哪一种?(1)(2)为(1)精品文档25.某酯(M=150)的质谱图中呈现m/z 为 118 的碎片峰,试判断其为下述两种化合物中的哪一种?(1)(2)为(1)(1)(2)26.已知某取代苯的质谱图如下图所示,试确定下述4 种化合物的哪一种结
25、构与谱图数据相一致?(主要考虑m/z 分别为 119,105和 77 的离子峰)(1)(2)(3)(4)精品文档结构(4)与谱图相一致m/z119 相当于苄基离子开裂失去CH3m/z105 相当于苄基离子开裂失去C2H5m/z77 为乙烯基开裂后的产物C6H5+27.说明由三乙胺(M=101)的、开裂生成m/z 为 86 的离子峰及随后又进行H重排并开裂生成 m/z 为 58 的离子峰的过程机理。(1)(2)28、某未知烃类化合物的质谱如下图所示,写出其结构式。精品文档为 3-甲基戊烷:CH3CH2CH(CH3)CH2CH329、某未知烃类化合物的质谱如下图所示,写出其结构式并说明谱图的主要特
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