仪器分析红外吸收光谱法习题与答案解析

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,前者又可分为二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6 、面内摇摆振动 p 和面外摇摆振动 3 、面外扭曲振动已.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二进红外区,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一红外活性,.、相反那么 称为 红外非活性的.一般来说,前者在红外光谱图上由现吸收峰

2、.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由现在3750 3000- -1 1 1cm , 33003000 cm , 3000 2700 cm .7.基团一 Cm C、一 CN ; C=O; C= N, C= C一的伸缩振动频率范围-1-1-1分别出.现在 24002100 cm ,1900 1650 cm ,1650 1500 cm .8 . 4000-1300 cm-1区域的峰是由伸缩振动产生的j基团的特征吸收一般立-1于此范围,它是鉴最有价值的区域,称为官能团 区；1300 600 cm区域中,当分子结

3、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AA. 3, 2, 4 B. 2, 3, 4 C. 3, 4, 2 D. 4, 2, 32 .乙怏分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为CA. 2, 3, 3 B. 3, 2, 8 C. 3, 2, 7 D. 2, 3, 74.以下数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CHCHCOH吸收3 2带D 一 1-1一 1A. 3000 2700cm, 16751500cm , 14751300cm.1-1-1B. 3300 3010cm, 167515

4、00cm , 14751300cm.1-l-1C. 3300 3010cm , 1900 1650cm , 1000650cm.1-1-1D. 3000 2700cm , 1900 1650cm , 1475 1300cm .1-119001650cm 为C=O伸缩振动,3000 2700cm为饱和碳氢C H伸缩振-1-1动不饱和的其频率高于3000 cm , 1475 1300cm为C H变形振动如一CH3约在 1380 1460cm-1 .完美DOC格式整理专业资料分享5 .以下图是只含碳、氢、氧的有机化合物的红外光谱,根据此图指由该化合物为哪一类 ( B)就1911昌急A.酚B .含琰基

5、C.醇 D .烷烧6 .碳基化合物 RCOR( 1 ) , RCOCl ( 2 ) , RCOCH(3) , RCOF ( 4 )中,C=O 伸缩振 动频率由现最高者为(DA. ( 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增强 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 .迈克尔逊干预仪 四、简做题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

6、计在哪种溶剂中C= O的吸收峰由现在高频区为什么答：正己烷溶剂中 C = O的吸收峰由现在高频区,在 95 %乙醇溶液C = O的吸收峰由现 在低频区.原因在乙醇溶液中由于 C= O与乙醇中的一 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,试指由酸,醛, C= O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OH之间易形成氢键,使C = O的双键特征酯,酰氯和酰胺类化合物中,出现1738,1717有吸收峰外,在1650和3000也由现吸收峰.试指由由现后两个吸收峰的.答: 试样中存在乙酰乙酸乙酯的烯醇式异构体.

7、CH 3C#H 2CQC2H 5CH 3cCHCOC H2 5OOOH6 因此在IR谱图上,除了由现吸收j吸收带外,还应由现 (C=C)-1(C=O)吸收带由现在 1650 cm , (OH)吸我带在生成一近键用:可移至(OH)(C=O)-13000 cm .完美DOC格式整理专业资料分享4、欲测定莫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、简做题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根本振动模式.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根本

8、依据是什么简要表达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、选择题制作为试样池,这是由于范围内不会散射红外光范围内有良好的红外光吸收特性范围内无红外光吸收范围内,KBr对红1在红外光谱分析中,用.KBrA KBr晶体在4000 400cm -1B KBr 在 4000 400 cm -1C KBr 在 4000 400 cm -1D 在 4000 400 cm -1 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 石英C卤化物晶体D 有A玻璃B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.至L这是由于A分子既有振动运动,又有转

9、动运动,太复杂B分子中有些振动能量是简并的C由于分子中有 C、H、O以外的原子存在完美DOC格式整理D分子某些振动能量相互抵消了4以下四种化合物中,琰基化合物频率由现 .最低者为CC= O伸缩振动频率由现最高者为 ()乙醇AI BII III D IV在以下不同溶剂中,测定竣酸的红外光谱 IA气体 B 正构烷烧 C乙醍D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C 3个,不对称伸 缩苯分子的振动自由 度为B 4 D 2个,弯曲个,对称伸缩A 18 B 12 C 30D 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) CH CH3- CH =

10、(2)CHCH = CH CH (顺式)(3) CH3最强3C 最强D-CH = CH CH (反式)()39.在含琰基的分子中,增加琰基的极性会使分子中该键强度相同的红外吸收带A向高波数方向移 动向低波数方向 移动10C不移动以下四种气体不吸收红外 光的是稍有振 动()11某化合物的相对分子 质量Mr=72物含琰基红外光谱指由该化合,那么该化合物可能的分 子式为A C4H8O B3H6C3H4O 2 C C NO D (1)或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-转动能级的跃迁完美DOC格式整理D分子外层电子的能

11、级跃迁13. Cl 2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为A0 B1 C 2 D 314.红外光谱法试样可以是A水溶含游离 含结晶液B 水 C 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D不含水16.试比拟同一周期内以下情况的伸缩振动不考虑费米共振与生成氢键吸收峰,频率最小的是产生的红外k /卜in 6 £必A C-H B N-H C O-H DF-H17以下单键伸缩振C-C C-N C-O键力常数.动中6.85问C-C, C-N,键振动能级之差/ E顺序C-O为k/(N ? cm - 5.8

12、5.0 吸收峰波1 ) 4.5 长A C-C > C-N > C-O B C-N > C-O > C-CC C-C > C-O > C-N D C-O > C-N > C-C18 一个含氧化合物的红外光36003200cm -1有吸收峰,以下化合物最可能.谱图在的是A CH - CHO B CH - CO-CH333C CHMCHOH-CH3D CH3 O-CH2-CH319用红外吸收光谱法测定有机物结,、子样应."混合A单质B 纯物质 C 物 D任何试样20以下关于分子振动的红外活性的表达中正确.的是A凡极性分子的各种振动都是红外活性

13、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那么不是三、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：烷基酚聚氧乙烯醍,完美DOC格式整理化学式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)3500,3100/ cm-1处, 有振动吸收峰(2)3002700-1处,振动吸

14、0,/ cm有收峰(3)1901650-1处,振动吸0 -/ cm有收峰(4)1471300-1处,振动吸5-/ cm有收峰4 .在苯的红外吸收光谱图中(1) 33003000cm-1处,由 振动引起的吸收峰(2) 16751400cm-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 c=和c= 键的伸缩振动,谱带强度更大的是.较住 C O7 .氢键效OH伸缩振动谱带向波数方向移动. .应使89 .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区,把1500 400 cm

15、 -1的区域一 称为能级的跃迁；同时必然 伴随三个光 区.10 .在红外光谱中,通常 4000 1500把 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 完美DOC格式整理专业资料分享2 .傅里变换叶红外光谱仪与色散型仪器不同,采

16、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,因此红外光谱中由现振动偶合谱带.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H O- H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由现,故可以根 据红外光c=o伸缩频率的大小顺序为：酰卤酰胺酸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,以下碳基化合物 醛酯.9 .醛基中c- h伸缩频率由现在 2720 cm -1.10 .红外光谱仪与紫外光谱仪在构造上的差异是检测器不同.11 .

17、当分子受到红外光激发,具振动能级发生跃迁时,化学键越强吸收的光子数目越多.12 .游离有机酸 C = O伸缩振 c=o 一般由现在 1760 ,但形成多聚体时,吸收频率向动频率cm -1高波数移动.13 .酮、竣酸等的琰基 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、简做题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

18、光谱 化时才会产生红外光谱.具有红外吸收活性,只有发生偶极矩的变解:1对称与反对称伸缩振动：2 面内弯2 .以亚甲基为例说明分子的根本振动模式曲振动:3 面外弯曲振动：3 .何谓基团频率 它有什么重要用途 完美DOC格式整理专业资料分享解：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 -1350cm -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根本依据是什么简要表达红外定性分析的过程.解：根本依据：红外对有机化合物的定性具有鲜明的特征性,由于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