红外吸收光谱法试题与答案

1、红外吸收光谱法一、选择题1. CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的(1)(1) uC-CuC-H(3)8asCH(4)8sCH02. 'C'I化合物中只有一个谈基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰，这是因为(3)(1)诱导效应(2)共轲效应(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(4)(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(2)(1) 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(4);C=(H(1) /、(2)C三C(3)/(4)-O-H二、解

2、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。答：E=hvJ;所以B体系有较大的势能。2二'M2 .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?答：红外紫外基本原理当物质分子吸收一定波长的光能，能引起分子振动和转动的能及跃迁，产生的吸收光谱一般在中红外区，称为红外光谱当物质分子吸收一定波长的光能，分子外层电子或分子轨道电子由基态跃迁到激发态，产生的吸收光谱一般在紫外-可见光区。仪器傅立叶变换红外光谱仪紫外可见光分光光度计相同：红外光谱和紫外光谱都是分子吸收光

3、谱。不同：紫外光谱是由外层电子跃迁引起的。电子能级间隔一般约为120eV;而红外光谱是分子的振动能级跃迁引起的，同时伴随转动能级跃迁，一般振动能级间隔约为0.051eV。3 .红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度？答：波长和波数为横坐标，吸收度或百分透过率为纵坐标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(O)C-O>C-N>C-C;C-C>C-N>C-O;C-N>C-C>C-O;C-N>C-O>C-C;C-O>C-

4、C>C-N5 .对于CHC13、C-H伸缩振动发生在3030cm-1,而C-Cl伸缩振动发生在758cm-1(1)计算CDC13中C-D伸缩振动的位置；(2)计算CHBr3中C-Br伸缩振动的位置。答：(1)V=1307jkC-H:k=P030=5.37C-D的伸缩振动频率为1307v=1307加=1307*v/5.37=3028cm-16 .C-C、C=C、C三C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。：2v,威；1307,_答：v=1307JK=-士*M,C-C、C=C、C三C对应白勺为vi、V2、V3,M2由题知v1&g

5、t;v2>v3。所以K1>K2>K37 .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？答：分子自由度=3N=3*3=9,转动自由能=2;振动自由能=3N-5=9-5=4,平动自由能=3N-(3N-5)=5。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；活性CH3-CCl3；活性(3)CO2；非活性(4)HC三CH非活性C1(5)H'ci活性(6)cri非活性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。答：Cl2不能，

6、振动自由度数=1,为红外非活性；H2s能，振动自由度数=3,可能的谱带数3。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？答：因为VsA道对称伸缩振动无红外活性1面外弯曲、面内弯曲的频率均在667cm,两振动发生简并。11 .玻基化合物I、n、出、W中，C=O伸缩振动出现最低者为（W）00n、Ri-CH-CH-C-CH3-00-Uh-ch-rI、瓦一CH?_LCH电.0Io12 .化合物中只有一个谈基，却有两个C=O的吸收带，分别在1773cm-1和1736cm-1,这是因为：（D/E）A.诱导效应B.共轲效应C.空间效应D.

7、偶合效应E.费米共振F.氢键效应14.试用红外光谱区别下列异构体:12.卜列5组数据中，哪一种数据所涉及的红外光谱区域能包括CHCHj-C比一C-H的吸收带：（(1)30002700cm-11675-1500cm-114751300cm-1;(2)30002700cm-124002100cm-11000650cm-1;(3)33003010cm-11675-1500cm-114751300cm-1;(4)33003010cm-11900-1650cm-114751300cm-1;(5)30002700cm-11900-1650cm-114751300cm-1;13.三氟乙烯碳-碳双键伸缩振动峰

8、在1580cm-1,而四氟乙烯碳-碳双键伸缩振动在此处尢吸收峰，为什么？答；极性共价键随着取代基电负性的不同，电子密度云发生变化，引起键的振动谱带位移,即诱导效应，造成振动吸收频率不同。答：CH丁C0”在860-800有很强的峰，一般为单峰,0(2) 0呼电1况和CH3CH2CH2CHO答：CH3CH2CH2CHO在1380附近出现单峰。答：存在共轲，C=O双键吸收峰波数较低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：N三C-NH2+-CH-CH20H(I)HN三CH-NH-CO-CH2-(n)取代产物在2300cm-1和3600cm-1有两个尖锐的谱峰。但在3330cm-1

9、和1600cm-1没有吸收，=4,其产物为何物？答：N三C-NH2+-CH-CH20H16 .一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：(2)(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竣酸的两种异构体，并预测它们的红外光谱。(1)C4H802(2)C5H8。4答：CH?CH?CH?COOH,CH?CH(CH?)COOH;HOOC(CH?)?COOH,HOOCCH?CH(CH?)COOH。18 .乙醇的红外光谱中，羟基的吸收峰在3333cm-1,而乙酉1的1%CCl4溶液的红外光谱中羟基却在3650cm-1和3333cm-1两处有吸收峰，试解释之。答：

10、CCl的面外振动，因费米效应的影响，Vc=o产生双峰19 .能与气相色谱仪联用的红外光谱仪有：(1)(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81.40ppm(3H)有三重峰，83.48ppm(2H)有单峰，84.25ppm(2H)有四重峰，试推断该化合物的结构。答:22.答:21.HO一。一Nth某化合物A,分子式为C8H16,它的化学性质如下:(1)2风>CHQ+心祖乂。出3酮类化合物BCgHm(&+HB1(2)CsH17Bt主要产物C

11、(3)(4)CeHnBr(C)C8H16(D)典f“H】6+化合物A主要产物DCPCiAQH#。+C(HiaO化合物E化合物E的NMR谱中60.9ppm处有9个质子产生的单峰。其红外光谱见下图，试确定A、B、C、D、E各化合物结构。答：A:(CH3)3C-C(C2H5)=CH2;0b：3M-!LcH码.C: (CH3)3C-CBr(C2H5)CH3;D: (CH3)3C-C(CH3)=CHCH3;E: (CH3)3CCOCH3。23 .分子式为C9H10O的某个化合物，其红外光谱上显示有玻基、对位二取代苯环两个结构单位。试问分子中所有的不饱和单位是否均由该两已知结构单位给出？剩余单位的分子式是

12、什么？剩余结构单位可能有什么？答：是；C2H6;两个甲基24 .请由下列事实，估计A为何物？在化合物C的红外光谱中2720cm-1、2820cm-1、1715cm-1、1380cm-1有特征吸收带，化合物E红外光谱中3500cm-1有一强吸收带，化合物A不能使滨水褪色。眄曲（A）+强匹LC孙1M曲龄物B+*0©始伽临物D+昵YMAE）25 .无色液体，分子量89.09,沸点131C,含C、H和N。红外光谱特征吸收为（cm-1）:2950（中）、1550（强）、1460（中）、1438（中）、1380（强）、1230（中）、1130（弱）、896（弱）、872（强），试推断未知物为何物

13、?答：CH3CH2CH2NO226 .某化合物，沸点为159161C,含氯而不含氮和硫，它不溶于水、稀酸、稀碱以及冷的浓硫酸，但能溶于发烟硫酸，它与热的硝酸银醇溶液不发生沉淀。用热的高镒酸钾溶液157±处理时，可使化合物慢慢溶解，如此所得溶液用硫酸酸化，得到一个中和当量为1的沉淀物，其红外显示1600、1580、1500、742cm-1有强峰，试推测其结构。C1答:27.有一种液体化合物，其红外光谱见下图，已知它的分子式为断其结构。C4H8。2,沸点77C,试推答:CH3COOC2H528.一个具有中和当量为136土1的酸A,不含但此化合物的碱性溶液和高镒酸钾试剂加热X、N、SoA不能使冷的高镒酸钾溶液褪色，1小时后，然后酸化，即有一个新化合物（B）其红外光谱见下图，紫外吸收峰入max甲醇沉淀而出。此化合物的中和当量为83±1,0pCOOHZCOOH答：A:-CH?BUCOOH29,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,中和当量为152土1,红外光谱如下图所示。试推断A的结构。