仪器分析红外吸收光谱法习题及答案

1、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 （3）、面内摇摆振动（p）和 面外摇摆振动（3）、面外扭曲振动（T。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,前者在红外光谱图上出现吸收峰。5

2、 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 0H、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 CC、一 C MN ; C=O ; 一 C = N , 一C = C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。8 . 4000 1300 cm-1区域的峰是由伸缩振动产生的，基团的特征吸收一般位于此范围,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

3、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, 4B.2 , 3, 4C. 3, 4 , 2D.4,2 , 32 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, 3B.3, 2, 8C.3, 2, 7D.2,3 , 74 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 -1,14751300cm 一1 oB.3300 3010cm -1 , 1675 1500cm

4、 -1,1475 -1300cm -1 oC.3300 3010cm -1, 1900 1650cm -l ,1000 650cm 1 oD.3000 2700cm -1, 1900 1650cm -1,1475 -1300cm -1 o1900 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C H 变形振动（如一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，根据此图指出该化合物为哪一类？（ B）A 酚B.含羰基C 醇D

5、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，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。预计在哪 种溶剂中C =

6、 O的吸收峰出现在高频区？为什么？答：正己烷溶剂中C = O的吸收峰出现在高频区，在95 %乙醇溶液C = O的吸收峰出现在低频区原因在乙醇溶液中由于 C = O与乙醇中的一0H之间易形成氢键，使C =0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C = 0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。CH3CCH2COC2

7、H5CH3C = CHCOC2H500Oh o因此在IR谱图上，除了出现；（C=C）吸收带外，还应出现（OH刑.（C=O）匚v（c=o）吸收带出现在1650 cm-1，（oh）吸收带在牛成氢锂时，移罕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、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.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

8、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4000400cm -1 范围内不会散射红外光B KBr在4000400 cm -1范围内有良好的红外光吸收特性C KBr在4000400 cm -1范围内无红外光吸收D在4000400 cm -1 范围内，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

9、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 IV5. 在下列不同溶剂中，测定羧酸的红外光谱时，C= O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? ()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7. 苯分子的振动自由度为（A 18 B 12 C 30 D 318. 在以下三种分子式中C= C双键的红外吸收哪一种最强 ？（1）CH3 CH = CH2 （2）CH3

10、CH = CH CH3 （顺式）（3）CH3 CH = 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稍有振动10. 以下四种气体不吸收红外光的是（）A H2OB CO 2 C 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 C4H8OB C3H4O 2 C C3H6NOD （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

11、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. Cl 2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 314. 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-H117.已知下列单键伸缩振动中C-C C-N C-O 键力常数 k/(N ?cm

12、 ) 4.5 5.8 5.0吸收峰波长入/g m 6 6.466.85问C-C, C-N, C-O键振动能级之差/ E顺序为（A C-C C-N C-OB C-N C-O C-CC C-C C-0 C-ND C-0 C-N C-C18. 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()A CH3-CHOB CH3-CO-CH 3C CH3- CHOH-CH 3 D CH3- O-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

13、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, d3化合物的红外光谱图的主要振动吸收带应为(1)35003100 cm-1 处，有30002700 cm-1 处，有(3)

14、1900 1650 cm-1 处，有(4) 1475 1300 cm-1 处，有124. 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0H伸缩振动谱带向波数方向移动。8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。10.在红外光谱中，通常把 400

15、0 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 =0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. 由于振动能级受分子中其他振动的影响，因此

16、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C-H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，化学键越强吸收

17、的光子数目越多。（）12 .游离有机酸C= O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

18、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、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 ;