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文档简介
2024年波谱解析考试题库(选择)1.光谱分析法通常可获得其他分析方法不能获得的()。A.化合物的极性大小信息B.原子或分子的结构信息C.化合物的存在状态信息D.组成信息正确答案:B解析:光谱分析法是通过分析物质与光(电磁辐射)相互作用的性质来获取关于物质成分和结构信息的一种方法。其特别之处在于能揭示原子或分子的结构信息,如分子中原子间的键合方式、电子的能级结构等,这些信息通常无法通过其他常规分析方法直接获得。因此,光谱分析法可获得原子或分子的结构信息,即选项B是正确的。
2.在测试过程必须破坏样品结构的分析方法是()。A.红外光谱B.核磁共振C.有机质谱D.紫外光谱正确答案:C解析:在化学分析中,有些测试方法会涉及到样品的破坏性。红外光谱、核磁共振和紫外光谱通常都是在不破坏样品结构的情况下进行的,它们通过测量样品对特定波长光的吸收、散射或发射来获取结构信息。然而,有机质谱分析在测试过程中需要对样品进行气化或离子化,这通常会导致样品结构的破坏。因此,选项C“有机质谱”是在测试过程中必须破坏样品结构的分析方法。
3.有机化合物成键电子的能级间隔越小,受激发跃迁时吸收电磁辐射的()。A.能量越大B.频率越高C.波长越长D.波数越大正确答案:C解析:根据量子化学理论,有机化合物成键电子的能级间隔越小,电子跃迁所需的能量就越低。而电磁辐射的能量与波长成反比,能量越低,波长越长。吸收电磁辐射时,能级间隔小意味着吸收的电磁辐射波长较长。所以,选项C是正确答案。
4.下列简写表示核磁共振的是()。A.UVB.NMRC.IRD.MS正确答案:B解析:核磁共振(NuclearMagneticResonance,NMR)是一种利用原子核在磁场中自旋并产生磁矩的特性,通过外加射频场与原子核磁矩相互作用,从而研究物质结构和性质的方法。在给定的选项中,A项UV通常表示紫外光谱,C项IR表示红外光谱,D项MS表示质谱。因此,正确表示核磁共振的是B项NMR。
5.光的能量与电磁辐射的()成正比。A.频率B.波长C.周期D.强度正确答案:A解析:光的能量与电磁辐射的波长之间的关系是通过普朗克-爱因斯坦关系式来描述的。然而,在这个问题中,实际上光的能量与电磁辐射的频率成正比,因为频率与波长成反比(c=λf,其中c是光速,λ是波长,f是频率)。但题目给出的选项是波长,这可能是由于题目表述的误导。然而,从物理学的角度来看,光的能量与频率直接相关,但在这个选择题中,如果必须选择一个答案,那么B选项“波长”可能是指波长越短(频率越高),光的能量越大这一间接关系。但严格来说,最直接的关系是频率。不过,根据题目给出的选项,答案选B。
6.吸光度A与透光率T的关系是()。A.A=1/TB.A=lg(1/T)C.A=lgTD.T=lg(1/A)正确答案:B解析:吸光度(A)和透光率(T)之间存在定量关系。透光率是指光线透过溶液的比例,而吸光度是对物质吸收光程度的度量。它们的关系式为:A=-lgT,即A=lg(1/T)。所以,选项B是正确的答案。
7.指出下列哪种不是紫外-可见分光光度计使用的检测器?()A.热电偶B.光电倍增管C.光电池D.光电管正确答案:A解析:紫外-可见分光光度计是一种用于测量物质在紫外和可见光区域吸收光谱的仪器。其检测器需具有高灵敏度和宽线性范围。热电偶主要用于测量温度,其工作原理与光电检测无关。而光电倍增管、光电池和光电管都是基于光电效应工作的,能够检测光信号并将其转换为电信号,适用于紫外-可见分光光度计。因此,选项A热电偶不是紫外-可见分光光度计使用的检测器。
8.以下四种类型的电子跃迁,环戊二烯分子能发生的跃迁类型是()。A.σ→σ∗B.n→σ∗C.n→π∗D.π→π∗正确答案:D解析:环戊二烯分子中存在π键。在电子跃迁类型中,σ→σ∗跃迁通常发生在饱和烃中,环戊二烯不是饱和烃,A选项错误。n→σ∗跃迁一般发生在含孤对电子的化合物中,环戊二烯不具备此特征,B选项错误。n→π∗跃迁常见于含孤对电子和不饱和键的化合物,环戊二烯不符合,C选项错误。而环戊二烯分子中的π键可以发生π→π∗跃迁,D选项正确。因此答案选D。
9.某物质的摩尔吸光系数ε较大,说明()。A.光通过该物质溶液的厚度厚B.该物质溶液的浓度大C.该物质对某波长的光吸收能力很强D.测定该物质的灵敏度高正确答案:C解析:摩尔吸光系数(ε)是物质的特征常数,它与光通过溶液的厚度以及溶液的浓度无关。摩尔吸光系数越大,表明该物质对某波长的光吸收能力越强,利用该物质进行定量分析时,其灵敏度也就越高。所以,选项A错误,选项C和D正确。综合来看,正确答案是A。
10.下述哪种跃迁产生红外光谱?()A.原子外层电子的跃迁B.原子内层电子的跃迁C.分子外层电子的跃迁D.分子振动和转动能级的跃迁正确答案:D解析:红外光谱产生于分子的振动和转动能级的跃迁。分子的振动包括伸缩振动和弯曲振动,转动则是分子围绕其重心的旋转运动。当分子吸收特定频率的红外辐射时,会引起振动和转动能级的变化,从而产生红外光谱。而原子外层和内层电子的跃迁通常产生的是紫外或可见光谱,分子外层电子的跃迁产生的多是紫外-可见光谱。所以,选项D是正确答案。
11.用紫外吸收光谱区别共轭双烯和α,β-不饱和醛及酮可根据()吸收带出现与否来判断。A.K带B.R带C.B带D.E带正确答案:B解析:在紫外吸收光谱中,R带是由含杂原子的不饱和基团如羰基等的n→π*跃迁产生。α,β-不饱和醛及酮含有羰基,会产生R带;而共轭双烯则一般没有这种结构,不会产生R带。所以根据R带出现与否,可以区别共轭双烯和α,β-不饱和醛及酮。因此,选项B是正确答案。
12.下列化合物中,在紫外光区产生两个吸收带的是()。A.丙烯B.丙烯醛C.1,3-丁二烯D.丁烯正确答案:B解析:在紫外光区,化合物产生吸收带通常与其分子中的不饱和键(如C=C、C=O)有关。丙烯(A)和丁烯(D)都只有一个C=C双键,因此它们各自在紫外光区只产生一个吸收带。1,3-丁二烯(C)虽然有两个C=C双键,但由于其共轭效应,这两个双键在紫外光区通常表现为一个宽而强的吸收带,而不是两个。丙烯醛(B)则不同,它既有C=C双键又有C=O双键,这两个不饱和键在紫外光区各自产生一个吸收带,因此总共产生两个吸收带。所以正确答案是B。
13.所谓的真空紫外区,其波长范围是()A.200~400nmB.10~200nmC.100~300nmD.400~800nm正确答案:B解析:真空紫外区指的是电磁波谱中位于紫外光区域的一部分,但波长更短,通常认为是在10到200纳米之间。这个区域的波长比常见的紫外光更短,能量更高,能够用于许多特殊的应用,如光电子能谱分析。因此,根据真空紫外区的定义,正确答案是B选项,即波长范围是10~200nm。
14.在化合物的紫外吸收光谱中,K带是由()电子跃迁产生的。A.n→σ∗B.n→π∗C.σ→σ∗D.π→π∗正确答案:D解析:在有机化合物的紫外吸收光谱中,K带是由共轭体系中π→π*电子跃迁产生的。这种跃迁所需能量较低,吸收峰通常出现在210-250nm范围内,且吸收强度大。选项A的n→σ*跃迁一般在远紫外区,吸收较弱。选项B的n→π*跃迁吸收峰较弱。选项C的σ→σ*跃迁所需能量高,在远紫外区。所以,正确答案是D。
15.某羰基化合物在近紫外光区只产生λmax==204nm(ε60)的弱谱带,该化合物的类型是()。A.酮类B.醛类C.酯类D.硝基类正确答案:C解析:在紫外光谱中,不同类型的羰基化合物具有不同的吸收特征。酯类化合物的羰基在近紫外光区的吸收通常较弱,其最大吸收波长一般在200-210nm左右,且吸光度较低。本题中,该羰基化合物在近紫外光区只产生λmax==204nm(ε60)的弱谱带,符合酯类羰基化合物的紫外吸收特征。因此,答案选C。
16.下列描述正确的是()。A.示差分光光度法可用于高含量组分的测定B.双波长分光光度法不能消除背景的千扰C.示差分光光度法与普通分光光度法的不同之处是选择的测定波长不同D.双波长分光光度与普通分光光度法的不同之处是选择的测定波长不同正确答案:D解析:A选项,示差分光光度法主要用于微量组分的测定,而非高含量组分,A错误。B选项,双波长分光光度法能消除背景干扰,B错误。C选项,示差分光光度法与普通分光光度法的不同在于参比溶液不同,而非测定波长,C错误。D选项,双波长分光光度法通过选择两个不同的测定波长,来消除干扰和提高测定的准确性,这是它与普通分光光度法的显著不同之处,D正确。所以,答案选D。
17.下列化合物适合作为紫外-可见光谱溶剂的是()。A.DMF(N,N-二甲基甲酰胺)B.甲醇C.丙酮D.甲苯正确答案:B解析:暂无解析
18.射频区的电磁辐射的能量相当于()A.核能级的跃迁B.核自旋能级的跃迁C.内层电子的跃迁D.电子自旋能级的跃迁正确答案:B解析:射频区的电磁辐射频率范围通常在无线电波的范围内,其能量较低。在这个能量范围内,电磁辐射主要与原子核的自旋能级跃迁相关。核自旋是原子核的一种量子特性,类似于电子的自旋。当原子核处于外加磁场中时,核自旋能级会发生分裂,形成不同的能级。射频区的电磁辐射可以与原子核相互作用,导致核自旋能级之间的跃迁。这种跃迁会吸收或发射特定频率的电磁辐射,其能量与射频区的电磁辐射能量相匹配。因此,选项B是正确的答案。选项A核能级的跃迁通常需要更高能量的辐射,如γ射线。选项C内层电子的跃迁和选项D电子自旋能级的跃迁通常与更高能量的电磁辐射相关,如紫外线和可见光。
19.紫外光谱是带状光谱的原因是()。A.紫外光能量大B.波长短C.电子能级差大D.电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁正确答案:D解析:紫外光谱呈现带状的原因在于分子在发生电子能级跃迁时,往往还伴随着振动和转动能级的跃迁。这种复合跃迁导致光谱线不是单一的,而是形成一系列谱线,从而构成带状光谱。因此,选项D“电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁”是正确的。选项A、B、C虽然描述了紫外光或电子能级的某些特性,但并未直接解释为何紫外光谱是带状光谱。
20.紫外-可见吸收光谱主要取决于()。A.分子的振动B.分子的电子结构C.原子的电子结构D.原子的外层电子能级间跃迁正确答案:B解析:紫外-可见吸收光谱是分子在紫外-可见光区域内吸收光子后,其电子从低能级跃迁到高能级所产生的光谱。这种跃迁主要与分子的电子结构有关,特别是分子中的价电子。分子的振动主要影响红外光谱,而原子的电子结构和外层电子能级间跃迁则与更精细的光谱(如X射线光谱)相关。因此,紫外-可见吸收光谱主要取决于分子的电子结构,即选项B。
21.同一电子能级,振动态变化时所产生的光谱波长范围是()A.可见光区B.紫外光区C.红外光区D.微波区正确答案:C解析:同一电子能级,振动态变化时,其能量变化相对较小。红外光区的光子能量与分子振动能级的能量变化相匹配。在光谱学中,这种分子振动能级的跃迁所产生的光谱通常出现在红外光区。而可见光区、紫外光区和微波区的光子能量与振动态变化的能量不相符。所以,答案是选项C。
22.下列基团属于紫外-可见光谱中的发色团的是()。A.—OHB.—NH2C.羰基D.—Cl正确答案:C解析:在紫外-可见光谱中,发色团是指能够吸收紫外或可见光,从而导致分子呈现颜色的基团。羰基(C=O)是一个典型的发色团,因为它能够吸收紫外光并发生电子跃迁,从而表现出颜色。而—OH(羟基)、—NH2(氨基)和—Cl(氯基)虽然都是常见的官能团,但它们并不属于紫外-可见光谱中的发色团。
23.下列简写可以代表紫外-可见光谱的是()。A.ESIB.NMRC.Uv-VisD.FT-IR正确答案:C解析:在光谱学中,不同的光谱技术有其特定的简写。ESI通常代表电喷雾电离(ElectrosprayIonization),NMR代表核磁共振(NuclearMagneticResonance),Uv-Vis代表紫外-可见光谱(Ultraviolet-VisibleSpectroscopy),而FT-IR代表傅里叶变换红外光谱(FourierTransformInfraredSpectroscopy)。因此,可以代表紫外-可见光谱的是Uv-Vis,即选项C。
24.某化合物在200~800nm无紫外吸收,该化合物可能属于以下化合物中的()。A.芳香族化合物B.亚胺类C.酮类D.烷烃正确答案:D解析:在紫外光谱中,200~800nm是常见的检测范围。芳香族化合物、亚胺类和酮类通常在此范围内有特征吸收峰,因为它们的分子结构中含有π电子共轭体系,能够吸收紫外光。而烷烃分子中只含有σ键,不含有π电子共轭体系,因此在紫外光谱中无吸收。所以,某化合物在200~800nm无紫外吸收,该化合物可能属于烷烃。故答案选D。
25.紫外-可见分光光度计法合适的检测波长范围是()。A.400~800NmB.200~800NmC.200~400NmD.10~1000Nm正确答案:B解析:紫外-可见分光光度计法是一种常用的光谱分析方法,它利用物质对紫外光和可见光的吸收特性来进行定性和定量分析。该方法的检测波长范围覆盖了紫外光和可见光区域,具体为200~800纳米(nm)。这一范围确保了能够检测到大多数物质在这两个光谱区域内的吸收特性,从而进行准确的分析。
26.波长为0.0100nm的电磁辐射的能量是()。(已知1eV=1.602×10-1J)A.0.124EvB.12.4EVC.124evD.1.24×105ev正确答案:D解析:电磁辐射的能量E与其波长λ的关系为E=hc/λ,其中h为普朗克常数,c为光速。代入已知值h=6.626×10^-34J·s,c=3×10^8m/s,λ=0.01nm=10^-11m,计算得E=6.626×10^-34×3×10^8/10^-11=1.9878×10^-16J。再转换为eV单位,E=1.9878×10^-16/1.602×10^-19=1.24×10^5eV。因此,正确答案是D。
27.分析有机物时,常用紫外分光光度计,应选用的光源和比色皿是()。A.钨灯光源和石英比色皿B.氘灯光源和玻璃比色皿C.氘灯光源和石英比色皿D.钨灯光源和玻璃比色皿正确答案:C解析:在紫外分光光度计中,分析有机物时需要使用能发射紫外线的光源。氘灯能提供紫外线光源,而钨灯主要提供可见光。同时,石英比色皿可用于紫外光区和可见光区,对紫外线的吸收较小;玻璃比色皿只能用于可见光区,会吸收紫外线。所以,分析有机物应选用氘灯光源和石英比色皿,选项C正确。
28.摩尔吸光系数的单位是()。A.mol/(L·cm)B.L/(mol·cm)C.L/(g·cm)D.g/(L·cm)正确答案:B解析:摩尔吸光系数是描述物质对某一波长光的吸收能力的物理量,其定义为溶液浓度为1mol/L、光程为1cm时的吸光度。因此,其单位应与浓度和光程的乘积的倒数相对应,即L/(mol·cm)。对比选项,A项符合这一定义,故正确答案为A。
29.在紫外-可见分光光度分析中,极性溶剂会使被测物吸收峰()。A.消失B.精细结构更明显C.位移D.分裂正确答案:C解析:在紫外-可见分光光度分析中,溶剂的极性对溶质分子的电子跃迁和光谱特性有显著影响。极性溶剂的引入会改变溶质分子的微环境,特别是其电子云分布和能级结构,这通常会导致吸收峰的位置(即波长)发生变化,即所谓的“位移”。因此,极性溶剂会使被测物的吸收峰发生位移,选项C正确。而吸收峰不会因溶剂极性而消失、精细结构变得更明显或分裂,所以A、B、D选项均不正确。
30.钠原子的第一共振线的波长为588.9nm和589.5nm,它们的激发能是()A.2.10EVB.0.21EVC.21.0EVD.0.021EV正确答案:A解析:钠原子的第一共振线的波长已知,根据光子的能量公式E=hc/λ(其中h为普朗克常数,c为光速,λ为波长),可以计算出对应的光子能量。由于波长单位为nm,需要先转换为m(即588.9×10^-9m和589.5×10^-9m)。计算后得到的光子能量约为2.10eV左右,因此这两条共振线对应的激发能应为A选项,即2.10EV。
31.符合朗伯-比尔定律的有色溶液稀释时,其最大吸收峰的波长位置()。A.向长波方向移动B.向短波方向移动C.不移动,但峰高降低D.不移动,但峰高增大正确答案:C解析:朗伯-比尔定律表明,物质对光的吸收与物质的浓度和光通过的液层厚度有关。当有色溶液稀释时,溶液中吸光物质的浓度降低。最大吸收峰的波长位置取决于物质的分子结构和化学键,稀释并不会改变物质的分子结构,所以最大吸收峰的波长位置不移动。但由于浓度降低,吸光度减小,导致峰高降低。因此,选项C是正确答案。
32.在近紫外光区有吸收的有机化合物为()。A.CH3—CH2—CH2—CH3B.CH3—CH2—CH2—OHC.CH2=CH2D.CH3—CH=CH—CH=CH—CH3正确答案:D解析:在近紫外光区有吸收的有机化合物通常含有共轭体系或芳香结构,这些结构能够吸收紫外光并发生电子跃迁。A选项为丁烷,是饱和烷烃,没有共轭体系,不吸收紫外光。B选项为丁醇,虽然含有羟基,但主体结构是饱和的,不吸收紫外光。C选项为乙烯,虽然含有双键,但双键数量少,不足以在近紫外光区产生明显吸收。D选项为1,3,5-己三烯,含有三个双键,形成了较长的共轭体系,能够吸收近紫外光。因此,正确答案是D。
33.下列化合物中,π→π∗跃迁能量最小的是()。A.B.C.D.正确答案:A解析:在这些化合物中,π→π*跃迁能量的大小与分子的结构和共轭程度有关。A选项的化合物共轭程度最高,电子离域范围更广,跃迁所需能量相对较小。而其他选项的化合物共轭程度相对较低,电子跃迁需要更高的能量。所以,π→π*跃迁能量最小的是A选项。
34.某化合物的一个吸收带在正己烷中测得λmax=327nm,在水中测得λmax=305nm,该吸收带是下列()跃迁引起的。A.n→σ∗B.n→π∗C.σ→σ∗D.π→π∗正确答案:B解析:在有机化合物中,不同的电子跃迁会导致不同的吸收带。当某化合物的吸收带在正己烷(非极性溶剂)中测得λmax较长(327nm),而在水中(极性溶剂)测得λmax较短(305nm)时,这通常表明发生了n→π*跃迁。这是因为n→π*跃迁对溶剂极性较为敏感,随着溶剂极性的增加,λmax会向短波方向移动(蓝移)。因此,根据这一特性,可以判断该吸收带是由n→π*跃迁引起的,即选项B是正确的。
35.某芳香化合物在中性条件测试,其紫外光谱在λmax=230nm(ε8600)和280nm(ε1450)出现两个吸收带,而在酸性条件测试时,两谱带分别蓝移至λmax=203nm(ε7500)和254nm(ε160),则该化合物类型是()。A.芳胺B.芳酮C.酚D.芳烃正确答案:A解析:紫外光谱是分析有机化合物结构的重要手段之一。不同官能团在紫外光谱中会有特定的吸收带,并且这些吸收带的位置和强度会受到溶剂、pH值等因素的影响。对于本题,该化合物在中性条件下有两个吸收带,分别位于230nm和280nm。当测试条件变为酸性时,这两个吸收带都发生了蓝移(即向短波长方向移动),这通常意味着化合物中存在某些对pH敏感的官能团。A选项酚类化合物在紫外光谱中通常会有较强的吸收,但酚羟基的质子化通常会导致吸收带红移而非蓝移,因此不符合题意。B选项芳烃类化合物在紫外光谱中通常只有一个吸收带,且位置通常较高(波长较短),且芳烃的吸收带对pH的变化不敏感,因此也不符合题意。C选项芳酮类化合物的紫外光谱通常只有一个吸收带,且酮羰基对pH的变化也不敏感,因此同样不符合题意。D选项芳胺类化合物在紫外光谱中通常有两个吸收带,且胺基的质子化会导致吸收带蓝移。这与题目中描述的现象相符,因此是正确答案。综上所述,该化合物的紫外光谱特征符合芳胺类化合物的特点,因此答案是D。
36.A,B两个不同浓度的同一有色物质的溶液,在同一波长下测其吸光度,A溶液用1cm比色皿、B用2cm的比色皿时获得的吸光度值相同,则它们的浓度关系为()。A.甲是乙的一半B.甲等于乙C.甲是乙的两倍D.都不是正确答案:C解析:根据朗伯-比尔定律,吸光度与溶液的浓度和光程长度(即比色皿的厚度)成正比。题目中,A、B两种溶液在同一波长下测得的吸光度值相同,但A溶液使用的比色皿厚度为1cm,B溶液使用的比色皿厚度为2cm。由于B溶液的光程长度是A溶液的两倍,而吸光度又相同,那么B溶液的浓度必须是A溶液浓度的一半,才能使两者吸光度相等。因此,反过来说,A溶液的浓度就是B溶液浓度的两倍,即甲是乙的两倍。
37.已知光速c=2.998×1010cm·s-1,波长是589.0nm的钠D线,其频率为()A.5.090×1014HzB.5.090×1015HzC.5.090×1016HzD.5.090×1017Hz正确答案:A解析:根据频率和波长的关系公式:频率=光速÷波长。首先将波长589.0nm转换为米,即5.89×10^(-7)m,光速c=2.998×10^8m/s。则频率=2.998×10^8÷(5.89×10^(-7))≈5.090×10^14Hz所以,选项A是正确答案。
38.在分光光度法中,运用朗伯-比尔定律进行定量分析采用的入射光为()A.白光B.单色光C.可见光D.紫外光正确答案:B解析:在分光光度法中,朗伯-比尔定律是描述物质对单色光吸收的基本定律,它表明物质对光的吸收量与物质的浓度和光程长度成正比。因此,运用朗伯-比尔定律进行定量分析时,需要采用单色光作为入射光,以确保测量的准确性和可靠性。选项B“单色光”是正确的选择。
39.溶剂若和溶质中的碳基形成氢键,则n→π∗跃迁引起的吸收峰将()。A.发生蓝移B.发生红移C.不变D.数目增多正确答案:A解析:当溶剂与溶质中的羰基形成氢键时,会增强羰基的电子云密度,使得π*轨道的能量降低。由于n→π*跃迁是电子从非键轨道(n轨道)跃迁到π*反键轨道,当π*轨道能量降低时,所需的跃迁能量增加,导致吸收峰向短波长方向移动,即发生蓝移。因此,正确答案是A。
40.在紫外可见分光光度计中,强度大且光谱区广的光源是()。A.氙灯B.钨灯C.氢灯D.汞灯正确答案:A解析:在紫外可见分光光度计中,光源的选择对于仪器的性能至关重要。不同的光源具有不同的光谱特性和强度。A.钨灯:主要用于可见光区域,其光谱范围相对较窄,不适用于紫外区域。B.汞灯:虽然能发出紫外光,但其光谱线主要由几条特定的谱线组成,光谱区并不广。C.氢灯:主要用于紫外区域,但光谱范围同样有限,且强度可能不足以满足所有应用需求。D.氙灯:氙灯是一种高强度、宽光谱范围的光源,能够覆盖紫外到可见光的广泛区域,因此在紫外可见分光光度计中常被用作光源。综上所述,氙灯因其强度大且光谱区广的特性,是紫外可见分光光度计中常用的光源。因此,正确答案是D.氙灯。
41.下面四个电磁辐射区中,频率最小的是()A.X射线区B.红外光区C.无线电波区D.可见光区正确答案:C解析:电磁辐射按照频率由低到高可以分为许多区域,如无线电波区、红外光区、可见光区、X射线区等。其中,无线电波区的频率最低,它包含了我们日常生活中的各种无线通信信号和广播信号等。因此,选项C是正确的答案。
42.紫外光谱中,R、B、E、K带可根据它们的()特征予以区别。A.λmaxB.εmaxC.峰的形状D.峰的偶合裂分正确答案:B解析:本题考察的是紫外光谱中不同带的区分特征。在紫外光谱中,R带、B带、E带和K带是常见的吸收带,它们各自具有独特的特征可用于区分。其中,εmax(最大摩尔吸光系数)是这些带之间的重要区别特征。每种带在特定波长下会有其独特的εmax值,因此可以通过这一特征来识别不同的带。选项A正确指出了这一点,而其他选项如λmax(最大吸收波长)、峰的偶合裂分、峰的形状,虽然也是光谱分析中的重要参数,但不是R、B、E、K带之间的主要区别特征。
43.在光学分析法中,采用钨灯作光源的是()A.原子光谱B.分子光谱C.可见分子光谱D.红外光谱正确答案:C解析:在光学分析法中,光源的选择取决于所要分析的谱段和对象。钨灯因其发射的连续光谱主要集中在可见光区,常被用作可见光区的光源。原子光谱主要关注原子吸收或发射的特定谱线,通常使用空心阴极灯或无极放电灯等特定光源。分子光谱涵盖可见光、紫外和红外等多个谱段,但钨灯主要用于可见光区。红外光谱则使用红外光源,如红外灯或激光器等。因此,在可见分子光谱分析中,常采用钨灯作为光源,故正确答案为C。
44.线性分子、非线性分子的振动自由度分别为()。A.3N-5、3N-6B.3N-6、3N-5C.都是3N-5D.都是3N-6正确答案:A解析:在分子振动理论中,振动自由度是指分子在振动时能够独立变化的坐标数。对于线性分子(如CO₂),其振动自由度是3N-5,其中N是分子中的原子数。这是因为线性分子在振动时,其三个平移自由度、两个转动自由度以及沿分子轴方向的伸缩振动自由度被限制,所以总的振动自由度为3N-5。对于非线性分子(如H₂O),其振动自由度是3N-6。这是因为非线性分子在振动时,除了三个平移自由度和三个转动自由度被限制外,还有分子内部的弯曲振动自由度也被限制,所以总的振动自由度为3N-6。因此,线性分子的振动自由度是3N-5,非线性分子的振动自由度是3N-6,选项B是正确的。
45.脂肪族硝基化合物中,硝基的对称伸缩振动和不对称伸缩振动的特征吸收峰是()。A.1900~1650cm-1、1385~1350cm-1B.1385~1350cm-1、1565~1545cm-1C.1900~1650cm-1、1565~1545cm-1D.2000~1650cm-1、1625~1450cm-1正确答案:B解析:在脂肪族硝基化合物中,硝基的振动模式包括对称伸缩振动和不对称伸缩振动。这两种振动模式在红外光谱中有特定的特征吸收峰。根据光谱学知识,硝基的对称伸缩振动的特征吸收峰位于1385~1350cm^-1区域,而不对称伸缩振动的特征吸收峰则位于1565~1545cm^-1区域。这一结论与题目中的选项B相符合。
46.在红外光谱中,C=C的伸缩振动吸收峰出现的波数范围是()。A.1680~1620Cm-1B.2400~2100Cm-1C.1600~1500Cm-1D.1000~650Cm-1正确答案:A解析:在红外光谱分析中,不同的化学键或官能团在特定波数范围内会有吸收峰。对于C=C双键的伸缩振动,其吸收峰出现在1680~1620cm^-1的波数范围内,这是红外光谱分析中识别C=C双键的一个重要特征。
47.红外光谱给出分子结构的信息是()。A.相对分子质量B.骨架结构C.官能团D.连接方式正确答案:C解析:这道题考察的是红外光谱在分子结构分析中的应用。红外光谱是一种常用的化学分析技术,它主要通过检测分子中不同化学键对红外光的吸收情况来提供分子结构的信息。具体来说,红外光谱能够给出分子中的官能团信息,因为不同的官能团会吸收不同频率的红外光。因此,选项C“官能团”是正确答案。
48.用于测量红外辐射的检测器是()。A.光电池B.光电管C.热导池D.热电偶正确答案:D解析:热电偶是一种常用的温度测量元件,它能够将温度转化为电信号。在测量红外辐射时,红外辐射会引起热电偶温度的变化,从而产生相应的电信号,实现对红外辐射的测量。而光电池和光电管主要用于可见光和紫外线的检测,热导池一般用于气体浓度的检测。所以,用于测量红外辐射的检测器是热电偶,答案选D。
49.在透射法红外光谐中,固体样品一般采用的制样方法是()。A.直接研磨压片B.与KBr混合研磨压片C.配成有机溶液测定D.配成水溶液测定正确答案:B解析:在透射法红外光谱分析中,固体样品通常不能直接进行测定,因为固体样品对红外光的吸收和散射效应较强。因此,需要采用适当的制样方法以增强其透射性。其中,与KBr(溴化钾)混合研磨压片是一种常见的制样方法。KBr是一种在红外光谱范围内透明的晶体,与样品混合后,可以分散样品颗粒,减少散射,提高样品的透射率。因此,正确答案是B。
50.醇羟基的伸缩振动和变形振动的吸收带在稀释时将()。A.分别移向高波数和低波数B.都移向低波数C.分别移向低波数和高波数D.都移向高波数正确答案:A解析:在红外光谱中,当溶液稀释时,醇羟基之间的相互作用减弱。伸缩振动受氢键影响较大,稀释后氢键作用减弱,振动所需能量增加,吸收峰移向高波数;而变形振动受分子间的空间阻碍影响较大,稀释后空间阻碍减小,振动所需能量降低,吸收峰移向低波数。所以,醇羟基的伸缩振动和变形振动的吸收带在稀释时分别移向高波数和低波数,选项A正确。
51.下列化合物中,羰基伸缩振动频率最高的是()。A.酯B.酮C.醛D.二聚体羧酸正确答案:A解析:在有机化学中,羰基伸缩振动频率与羰基碳的电负性及其周围环境的电子密度有关。酯类化合物中,由于酯基中的氧原子与羰基碳形成共轭体系,增加了羰基碳的电子密度,使其伸缩振动频率增高。相比之下,酮、醛和二聚体羧酸中的羰基周围电子密度较低,因此其伸缩振动频率较低。因此,羰基伸缩振动频率最高的是酯类化合物,即选项A。
52.苯环取代类型的判断依据是()。A.苯环质子的伸缩振动B.苯环骨架振动C.取代基的伸缩振动D.苯环质子的面外变形振动及其倍频、组合频正确答案:D解析:苯环取代类型的判断主要依据苯环上质子的振动模式。苯环质子的面外变形振动及其倍频、组合频是判断苯环取代类型的关键。这种振动模式能够反映苯环上取代基的位置和数量,从而确定取代类型。因此,选项D“苯环质子的面外变形振动及其倍频、组合频”是正确的答案。
53.红外光可引起物质的能级跃迁是()。A.分子外层电子能级跃迁B.分子内层电子能级跃迁C.分子振动能级及转动能级跃迁D.分子振动能级跃迁正确答案:C解析:红外光的能量较低,不足以引起分子外层和内层电子的能级跃迁。它主要与分子的振动和转动相关,能够使分子的振动能级和转动能级发生跃迁。因为分子振动和转动的能级差与红外光的能量相当。所以,选项C是正确的答案。
54.下列物质不吸收红外光的是()。A.H2OB.CH4C.H2D.CuO正确答案:C解析:红外光谱分析是基于分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。通常,分子中含有化学键或官能团,如C-H、O-H、N-H、C=O等,这些化学键或官能团在红外光的照射下会发生振动能级的跃迁,从而吸收红外光。
55.羰基的特征吸收峰出现在()cm-1。A.3200~3600B.1820~1660C.1820~2700D.2700~3200正确答案:B解析:在红外光谱中,羰基(C=O)具有特定的吸收频率范围。通过大量的实验和研究,羰基的特征吸收峰通常出现在1820-1660cm-1。这是经过众多化学研究和实际测量所确定的典型范围。因此,选项B是正确的答案。
56.乙酰乙酸乙酯有酮式和烯醇式两种互变异构体,与酮式结构相对应的一组特征红外吸收峰是()。A.1738Cm-1、1717cm-1B.3000cm-1、1650cm-1C.3000cm-1、1738cm-1D.1717cm-1、1650cm-1正确答案:A解析:乙酰乙酸乙酯存在酮式和烯醇式两种互变异构体。对于酮式结构,其特征红外吸收峰主要出现在1738cm⁻¹和1717cm⁻¹附近。这是因为酮式结构中的羰基(C=O)在红外光谱中会有特定的吸收峰,而1738cm⁻¹和1717cm⁻¹正是乙酰乙酸乙酯酮式结构中羰基的特征吸收峰。因此,选项A正确描述了乙酰乙酸乙酯酮式结构的红外吸收峰特征。
57.某一化合物在紫外光区未见吸收带,在红外光谱的官能团区有以下吸收峰:3000cm-1、1650cm-1,则该化合物可能是()。A.芳香族化合物B.烯烃C.醇D.酮正确答案:B解析:在红外光谱中,3000cm^-1附近的吸收峰通常与不饱和碳氢键(如C=C-H)的伸缩振动相关,而1650cm^-1附近的吸收峰则与羰基(C=O)的伸缩振动相关,但在此处更可能是C=C双键的伸缩振动。紫外光区未见吸收带,排除了含有共轭体系的芳香族化合物(A)和酮(D,因为酮的羰基在紫外区有吸收)。醇(C)的红外光谱中通常不会出现3000cm^-1的特征峰。因此,结合红外光谱的特征,该化合物最可能是烯烃(B),其含有C=C双键,与给定的红外光谱数据相符。
58.红外光谱解析分子的主要参数是()。A.透过率B.波数C.偶合常数D.吸光度正确答案:B解析:在红外光谱分析中,波数是描述分子振动能级跃迁的重要参数。它反映了分子中化学键振动的频率特性,与分子的结构和官能团密切相关。通过测量和分析不同波数处的吸收峰,可以推断出分子中存在的化学键类型和官能团信息。而透过率和吸光度是用于表示红外光被吸收的程度,但并非解析分子的主要参数。偶合常数主要用于核磁共振谱的分析。所以,正确答案是选项B。
59.气体状态,液体状态下丙酮的R谱图中νC=O的出峰位置为()。A.1742Cm-1、1718cm-1B.1718Cm-1、1742cm-1C.都在1725cm-1D.1785Cm-1、1725cm-1正确答案:A解析:在气体状态和液体状态下,丙酮分子的环境和相互作用会有所不同,从而影响νC=O的出峰位置。A选项1742cm-1(气体)、1718cm-1(液体)是常见的实验测定结果。C选项都在1725cm-1,虽然不是常见情况,但在某些特定条件或实验误差范围内可能出现。B选项中顺序颠倒,不符合实际情况。D选项中的数值与常见的实验数据不符。综上所述,答案是AC。
60.有一含氧化合物,如用红外光谱判断是否为羰基化合物,重要依据的谱带范围为()。A.3500~3200cm-1B.1500~1300cm-1C.1000~650cm-1D.1950~1650Cm-1正确答案:D解析:羰基化合物在红外光谱中具有特定的吸收谱带范围,这是判断其是否为羰基化合物的重要依据。根据红外光谱分析原理,羰基(C=O)的伸缩振动吸收通常出现在1950~1650cm⁻¹的谱带范围内。这一范围与题目中的选项D相符合,因此,通过红外光谱判断含氧化合物是否为羰基化合物时,应重点关注这一谱带范围。
61.表示红外光谱法常用()。A.HWB.MSC.IRD.TLC正确答案:C解析:非常抱歉,您的答案似乎有误。根据我所了解的知识,红外光谱法通常使用“IR”来表示,而不是“HW”。A.HW通常与硬度(Hardness)或热重分析(ThermogravimetricAnalysis)相关,而不是红外光谱法。B.MS代表质谱(MassSpectrometry)。C.IR代表红外光谱(InfraredSpectroscopy),这是正确的表示方法。D.TLC代表薄层色谱(ThinLayerChromatography)。因此,正确的答案应该是C.IR。请检查您的答案和题目,确保它们的一致性。如果这是一个错误,请更正以避免误导学生。
62.吸电子基团使羰基的伸缩振动频率移向高波数的原因是()。A.共扼效应B.氢键效应C.诱导效应D.空间效应正确答案:C解析:吸电子基团对羰基的影响主要通过诱导效应体现。由于吸电子基团的存在,它会从羰基上吸引电子,导致羰基上的电子云密度降低,碳氧双键的电子云更偏向氧原子,使得羰基键的力常数增大。根据振动频率与力常数的关系,力常数的增大将导致伸缩振动频率移向高波数。因此,正确答案是C,即诱导效应。
63.下列分子中,能产生红外吸收的是()。A.N2B.H2OC.O2D.H2正确答案:B解析:红外吸收光谱的产生是由于分子振动能级的跃迁。当分子中的某个基团发生振动时,会吸收特定频率的红外光,从而产生红外吸收光谱。对于选项中的分子:
64.在红外光谱图上1500cm-1和1600cm-1两个吸收峰是否存在是鉴别()基团存在的主要依据。A.甲基B.苯环C.羟基D.炔基正确答案:B解析:在红外光谱中,苯环的特征吸收峰通常出现在1500cm-1和1600cm-1附近。这两个吸收峰是苯环振动引起的,对于鉴别苯环基团的存在具有重要意义。而甲基、羟基和炔基的特征吸收峰不在这两个位置。所以,选项B是正确答案。
65.在下列化合物中质子化学位移最大者是()A.CH3BrB.CH4C.CH3ID.CH3F正确答案:D解析:在判断化合物中质子化学位移的大小时,需要考虑原子对质子的屏蔽效应。电负性较大的原子对质子的屏蔽作用较强,使得质子在核磁共振中的化学位移增大。在给定的选项中,F、Br、I、H的电负性依次减弱。由于F原子的电负性最大,它对甲基中质子的屏蔽作用最强,因此导致甲基中质子的化学位移最大。所以,CH3F中的质子化学位移最大。
66.化合物Br2CHa-CH2Br中,Ha质子裂分为几个峰?()A.1B.2C.3D.4正确答案:B解析:在化合物Br₂CHₐ-CH₂Br中,Ha质子所处的化学环境不同。Ha质子相邻的碳上分别连接了一个溴原子和一个-CH₂Br基团,这两种情况使得Ha质子的化学环境不同,因此会裂分为两个峰。所以,选项B正确。
67.化合物CH3COCH2COOCH2CH3的1’H-NMR谱的特点是()A.4个单峰B.3个单峰,1个三重峰C.2个单峰D.2个单峰,1个三重峰和1个四重峰正确答案:D解析:化合物CH3COCH2COOCH2CH3中有5种不同的氢原子,分别是:1.与羰基相连的甲基上的3个氢原子,化学环境相同,因此在1HNMR谱中表现为一个单峰。2.与羰基相连的亚甲基上的2个氢原子,化学环境相同,因此在1HNMR谱中表现为一个单峰。3.与酯基相连的亚甲基上的2个氢原子,化学环境相同,因此在1HNMR谱中表现为一个单峰。4.与酯基相连的甲基上的3个氢原子,化学环境相同,因此在1HNMR谱中表现为一个单峰。5.与酯基和亚甲基相连的次甲基上的1个氢原子,由于它受到两个不同环境的影响,因此在1HNMR谱中表现为一个三重峰。综上所述,化合物CH3COCH2COOCH2CH3的1HNMR谱的特点是2个单峰,1个三重峰和1个四重峰,因此答案是D。
68.核磁共振波谱法中,乙烯、乙炔、苯分子中质子的化学位移值顺序是()A.苯>乙烯>乙炔B.乙炔>乙烯>苯C.乙烯>乙炔>苯D.三者相等正确答案:A解析:解析过程:本题考察核磁共振波谱法中分子质子化学位移值的大小关系。在核磁共振波谱法中,分子的质子化学位移值与其所处的化学环境有关,通常受到邻近原子或基团的影响。乙烯、乙炔、苯这三种分子中,由于苯环的共轭效应,使得苯分子中的质子受到的屏蔽效应较小,因此其化学位移值较大;乙烯中的质子由于双键的影响,化学位移值次之;乙炔中的质子由于三键的影响,受到的屏蔽效应较大,因此化学位移值最小。所以,这三者中质子化学位移值的大小顺序是苯>乙烯>乙炔,选项A正确。
69.三个不同的质子Ha,Hb和Hc,其屏蔽常数大小的顺序为δa>δb>δc,当这三个质子发生共振时,哪个质子所需外磁场强度最大?()A.HaB.HbC.HcD.以上全不对正确答案:A解析:在核磁共振中,质子的屏蔽常数(δ)与其所处的化学环境有关,屏蔽常数越大,表示该质子受到的屏蔽作用越强,因此在外磁场中所需的共振频率就越低,相应地,所需的外磁场强度也就越大。根据题目给出的屏蔽常数大小的顺序δa>δb>δc,可以推断出当这三个质子发生共振时,Ha质子所需的外磁场强度最大。
70.核磁共振的弛豫过程是()A.自旋核加热过程B.自旋核由低能态向高能态跃迁过程C.自旋核由高能态返回低能态,多余能量以电磁辐射形式发射出去D.高能态自旋核将多余能量以无辐射途径释放而返回低能态正确答案:D解析:核磁共振的弛豫过程描述的是自旋核在受到射频脉冲激励后,从高能态返回到低能态的过程。在这个过程中,高能态的自旋核并不通过电磁辐射的形式发射出多余的能量,而是通过无辐射的途径,如热交换等,将能量释放出来,从而返回到低能态。这是核磁共振现象中的一个重要过程,对于理解核磁共振的原理和应用具有重要意义。
71.2-丁酮(CH3COCH2CH3)的1H-NMR谱图上峰面积之比(从高场至低场)应为()A.3:1B.3:3:2C.3:2:3D.2:3:3正确答案:B解析:本题考察的是对核磁共振氢谱(HNMR)谱图的理解。在HNMR谱图中,峰面积之比代表不同氢原子数量的比例。对于2-丁酮CH3COCH2CH3,从高场至低场,其结构中的氢原子数量分别为:甲基上的3个氢、次甲基上的2个氢、以及羰基旁边的甲基上的3个氢。因此,正确的峰面积之比应为2:3:3,对应选项D。
72.核磁共振氢谱中,不能直接提供的化合物结构信息是()。A.不同质子种类数B.同类质子的个数C.化合物中双键的个数及位置D.相邻碳原子上质子的个数正确答案:C解析:核磁共振氢谱主要反映氢原子的信息。A选项,不同化学环境的氢会在不同位置出峰,能得知不同质子种类数。B选项,通过峰的面积比可确定同类质子的个数。D选项,根据峰的裂分情况能判断相邻碳原子上质子的个数。而化合物中双键的个数及位置主要通过红外光谱、质谱等方法确定,不能直接通过核磁共振氢谱提供。所以,答案选C。
73.下列原子核,没有自旋角动量的是()。A.15NB.12CC.31PD.13C正确答案:B解析:原子核的自旋角动量与其质子数和中子数有关,特别是与它们是否为偶数有关。对于偶数-偶数核(即质子数和中子数均为偶数的原子核),其自旋角动量通常为零,因为它们的自旋状态可以相互抵消。在给定的选项中,12C(6个质子和6个中子)和31P(15个质子和16个中子)都是偶数-偶数核,因此它们的自旋角动量为零。而15N(7个质子和8个中子)和13C(6个质子和7个中子)则是奇数-偶数或偶数-奇数核,它们的自旋角动量通常不为零。因此,正确答案是BC。
74.具有以下自旋量子数的原子核中,目前研究最多用途最广的是()。A.I=1/2B.I=0C.I=1D.I>1正确答案:A解析:自旋量子数I=1/2的原子核具有较为简单的核磁共振(NMR)现象。这类原子核在磁场中的能级分裂相对清晰,产生的核磁共振信号易于检测和分析。相比之下,I=0的原子核不产生核磁共振现象;I>1的原子核能级分裂复杂,谱线复杂,难以解析。而I=1的原子核其核磁共振现象也不如I=1/2的简单清晰。因此,目前研究最多用途最广的是自旋量子数I=1/2的原子核,选项A正确。
75.在核磁共振波谱中,如果一组质子受到核外电子云的屏蔽效应减弱,则它的共振吸收将出现在()。A.扫场下的高场和扫频下的高频,较小的化学位移值B.扫场下的高场和扫频下的低频,较小的化学位移值C.扫场下的低场和扫频下的高频,较大的化学位移值D.扫场下的低场和扫频下的低频,较大的化学位移值正确答案:C解析:在核磁共振波谱中,核外电子云的屏蔽效应对原子核的磁矩和共振频率有重要影响。当电子云屏蔽效应减弱时,原子核感受到的外部磁场强度相对增强,因此其共振频率会向高频方向移动。在扫场(即改变外部磁场强度)的情况下,由于屏蔽效应减弱,原子核的共振将在更高的磁场强度(高场)下发生。而在扫频(即改变射频频率)的情况下,由于共振频率向高频方向移动,因此需要在更高的射频频率下才能观察到共振吸收峰。化学位移是描述共振频率相对于某个参考频率的偏移量。由于屏蔽效应减弱导致共振频率增加,因此化学位移值也会相应增大。综上所述,当一组质子受到核外电子云的屏蔽效应减弱时,其共振吸收峰将出现在扫场下的高场和扫频下的高频,且具有较大的化学位移值。因此,正确答案是C。
76.核磁共振波谱分析中,不是解析分子结构的主要参数是()。A.化学位移B.偶合常数C.谱峰的高度D.谱峰积分面积正确答案:C解析:在核磁共振波谱分析中,解析分子结构的主要参数通常包括化学位移(A项)、偶合常数(B项)以及谱峰积分面积(D项),这些参数提供了分子中不同原子或基团的位置、连接方式和相对数量的信息。而谱峰的高度(C项)主要反映了信号强度,与分子结构解析的直接关系不大,因此不是解析分子结构的主要参数。所以正确答案是C。
77.以下关于饱和与弛豫的表述中,错误的是()。A.低能级氢核如果与高能级氢核的总数相差不大,核磁共振信号将消失B.根据测不准原理,谱线宽度与弛豫时间成反比C.横向弛豫过程前后,各种能级核的总数不变D.纵向弛豫是高能级的核把能量传递给邻近低能级的核正确答案:D解析:在核磁共振中,饱和与弛豫是两个重要的概念。A项描述了饱和现象,即当低能级和高能级氢核数量相近时,信号会减弱甚至消失,这是正确的。B项涉及测不准原理,谱线宽度与弛豫时间成反比,也是符合量子力学原理的。C项描述了横向弛豫(T2弛豫),该过程中各能级核的总数确实不变。而D项关于纵向弛豫(T1弛豫)的描述是错误的,纵向弛豫是高能级核将能量传递给周围环境(如晶格),而非直接传递给邻近的低能级核。因此,错误选项是D。
78.当外加磁场强度逐渐变小时,质子由低能级跃迁至高能级所需能量()。A.不变B.逐渐变小C.逐渐变大D.可能不变或变大正确答案:B解析:在外加磁场中,质子的能级与磁场强度相关。当外加磁场强度逐渐变小时,能级差逐渐减小。质子从低能级跃迁至高能级所需的能量等于能级差,所以所需能量逐渐变小。因此,选项B是正确的。
79.以下关于自旋偶合的表述中,正确的是()。A.磁等价的质子之间没有偶合,不产生裂分;磁不等价的质子之间才有偶合,产生裂分B.磁等价的质子之间有偶合,但不产生裂分;磁不等价的质子之间有偶合,并产生裂分C.磁等价的质子之间有偶合,不产生裂分;磁不等价的质子之间没有偶合,但产生裂分D.质子之间只要有偶合就一定会产生裂分正确答案:B解析:在核磁共振现象中,磁等价的质子之间虽然存在自旋偶合,但由于它们的化学环境完全相同,所以不会产生裂分;而磁不等价的质子,由于化学环境不同,存在自旋偶合并且会产生裂分。这是由核磁共振的基本原理和物质分子结构特点所决定的。因此,选项B是正确的答案。
80.以下关于核的等价性的表述中,正确的是()。A.分子中化学等价的核肯定也是磁等价的B.分子中磁等价的核肯定也是化学等价的C.分子中磁等价的核不一定是化学等价的D.分子中化学不等价的核也可能是磁等价的正确答案:B解析:在核磁共振(NMR)理论中,化学等价和磁等价是两个重要的概念。化学等价的核指的是在分子中处于相同化学环境的核,即它们可以互换位置而不改变分子的化学性质。磁等价的核则是指在磁场中表现相同的核,即它们对外部磁场的响应是相同的。根据核磁共振的基本原理,分子中磁等价的核一定也是化学等价的,因为磁等价性是基于核所处化学环境的对称性,而这种对称性正是化学等价性的基础。因此,选项B正确表述了这一概念。
81.在丁烷的质谱图中,M对(M+1)的比例是()A.100:1.1B.100:2.2C.100:3.3D.100:4.4正确答案:D解析:本题考察的是质谱图中同位素峰的比例计算。在质谱图中,M代表丁烷的主要同位素峰,而(M+1)代表含有一个额外中子(即同位素)的丁烷峰。丁烷有两种主要同位素:碳-12和碳-13。自然界中,碳-12与碳-13的比例大约是100:1.1。因此,在丁烷的质谱图中,M对(M+1)的比例,即主要同位素峰对含有一个碳-13同位素的峰的比例,是100:4.4(因为丁烷分子中有4个碳原子,每个碳原子都有可能是碳-13,所以比例是1.1的4倍)。
82.具有一个正电荷的下列离子的电子个数分别是()。C8H10N2OCH3COC6H5COOC2H5C4H4NA.奇,偶,奇,偶B.奇,偶,偶,奇C.奇,奇,偶,偶D.偶,奇,偶,奇正确答案:A解析:对于离子所带电子个数,取决于其原子组成和所带电荷。C8H10N2O中,碳原子有6个电子,氢原子有1个电子,氮原子有7个电子,氧原子有8个电子,总电子数为奇数;CH3CO中,碳原子、氢原子和氧原子的电子数总和为偶数;C6H5COOC2H5中,各原子电子数总和为奇数;C4H4N中,各原子电子数总和为偶数。综上所述,答案为A选项。
83.某试样质谱图的M和M+2峰的比值为1:1,则分子中一定还有()。A.一个溴原子B.一个氯原子C.两个氯原子D.两个溴原子正确答案:A解析:考点关于同位素离子峰与分子离子峰的强度之比。分析与解答分子中只含有CHO时,I(M+1):I(M)=1.12NC,I(M+2):I(M)=0.006nC2+0.20nC;分子中还有Cl和Br原子时,I(M+2)%=31.98nCl+97.28nBr。由于35Cl:37Cl≈3:1,79Br:81Br≈1:1,所以有:若含有一个溴原子,I(M+2):I(M)=1:1;若含有一个氯原子,I(M+2):I(M)=1:3;若含有两个氯原子,则根据(a+b)2展开,a=3,b=1,I(M+2):I(M)=2ab:a2=6:9=2:3;若含有两个溴原子,则I(M+2):I(M)=2ab:a2=(2×1×1):12=2:1。所以本题答案为A。
84.某含氮化合物的质谱图上,其分子离子峰m/z为243,则可提供的信息是()。A.该化合物含奇数个氮B.该化合物含偶数个氮C.不能确定氮奇偶数D.不能确定是否含有氮正确答案:A解析:根据氮规则,当化合物的分子量为偶数时,若含奇数个氮原子,则分子离子峰的质荷比为奇数;当化合物的分子量为奇数时,若含偶数个氮原子,则分子离子峰的质荷比为奇数。本题中分子离子峰m/z为243,是奇数,所以该化合物含奇数个氮。因此,选项A正确。
85.在C2H5F中,F对下列离子峰有贡献的是()。A.MB.M+1C.M+2D.M及M+2正确答案:A解析:本题考察的是质谱图中离子峰的理解。在质谱图中,M代表分子离子峰,是由分子失去一个电子形成的。对于C2H5F,其分子式为C2H5F,不含有其他可电离的基团,因此F原子对离子峰的贡献主要体现在分子离子峰M上,不会形成M+2或M+1的离子峰。所以,正确答案是A。
86.在质谱图的中部质量区;一般来说与分子离子质荷比奇偶不相同的碎片离子是()。A.由简单开裂产生的B.由重排反应产生的C.在无场区断裂产生的D.在飞行过程中产生的正确答案:A解析:这道题考察的是质谱图中碎片离子的产生机制。在质谱分析中,碎片离子是由分子离子进一步裂解产生的。其中,简单开裂产生的碎片离子,其质荷比往往与分子离子的质荷比奇偶性不同。这是因为简单开裂通常涉及均裂,导致碎片离子的电荷和质量分布发生变化。因此,选项B“由简单开裂产生的”是正确的。
87.质谱中多电荷离子出现在同质量单位单电荷离子的()。A.相同质量处B.较小质量处C.多倍质量处D.较大质量处正确答案:B解析:在质谱分析中,离子的质量与其所带电荷数相关。对于多电荷离子,其质量数(m/z)是离子的质量与电荷数的比值。由于多电荷离子带有更多的电荷,其m/z值(即质量单位)会小于相同质量但电荷数较少的离子。因此,多电荷离子会出现在较小质量处,即选项B。
88.在质谱图中,CH2Cl2的M∶(M+2):(M+4)的值约为()。A.1:2:4B.1:3:1C.9:6:1D.3:1:3正确答案:C解析:CH₂Cl₂中含有2个氯原子,氯原子存在两种同位素³⁵Cl和³⁷Cl,且天然丰度比约为3:1。M峰代表不含³⁷Cl的分子离子峰,(M+2)峰代表含1个³⁷Cl的分子离子峰,(M+4)峰代表含2个³⁷Cl的分子离子峰。根据组合概率计算,M:(M+2):(M+4)的值约为9:6:1。因此,选项C是正确的答案。
89.在质谱图中;CH3Cl的M+2峰的强度约为M峰的()。A.1/3B.1/2C.1/4D.相当正确答案:D解析:本题考察的是质谱图中氯代甲烷(CH3Cl)的峰强度比。在质谱分析中,M峰代表分子离子峰,即分子失去一个电子形成的离子。M+2峰则表示分子离子再结合两个电子或分子再结合一个氢分子后形成的峰。对于CH3Cl,其M+2峰主要由CH3Cl与H2结合形成CH5Cl+产生,该过程的发生概率是氯原子与氢原子结合概率的1/3(因为氯代甲烷中有一个氯原子和三个氢原子,氢原子与氯原子结合形成HCl的概率是均等的,所以形成M+2峰的概率是1/3)。因此,M+2峰的强度约为M峰的1/3,选项C正确。
90.质谱分析中,物质分子离子峰最明显的是由下列哪种离子源产生的?()A.电子轰击源B.化学电离源C.场解吸源D.火花源正确答案:B解析:考点离子源与分析性能分析与解答A主要获得碎片分子离子峰,B和C都是属于软电离技术,分子离子峰都比较明显,但C的适用对象范围窄,而D属于无机物的分析,所以本题答案为B。
91.除同位素离子峰外,如果质谱中存在分子离子峰,则其一定是()。A.基峰B.质荷比最高的峰C.偶数质量峰D.奇数质量峰正确答案:B解析:分子离子峰是由样品分子失去一个电子形成的,其质荷比(m/z)值代表了该分子的相对分子量。在质谱中,质荷比最高的峰即为分子离子峰,因为失去一个电子形成的分子离子具有最大的质荷比值。而基峰是质谱图中最强的峰,不一定是分子离子峰;分子离子峰的质量数奇偶性不确定;所以选项B是正确的。
92.分子离子峰弱的化合物是()。A.共轭烯烃及硝基化合物B.硝基化合物及芳香族C.脂肪族及硝基化合物D.芳香族及共轭烯烃正确答案:C解析:考点分子离子峰的强弱与结构关系分析与解答EI离子源中分子离子峰的强度顺序为芳环>共轭烃>烯烃>脂环化合物>短直链烷烃>某些含硫化合物,这些化合物通常显示较显著的分子离子峰;直链的酮、酯、酸、醛、酰胺、醚、卤化物通常显示分子离子峰;脂肪族且相对分子质量较大的醇、胺、亚硝酸酯、硝酸酯等化合物和高分支链的化合物没有分子离子峰。所以本题答案为C。注:分子离子峰的强度除与分子结构有关外,还与实验条件(如离子源类型、轰击电子的能量、电离室温度等)有关。
93.下列化合物含C、H或O、N,试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数。()A.C6H6B.C6H5NO2C.C4H2N6OD.C9H10O2正确答案:B解析:分子离子峰的质荷比(m/z)是分子离子(M+)的质量与电荷之比。对于含C、H、O、N的化合物,分子离子通常是失去一个电子后的分子,即M+。A.C6H6的分子离子峰m/z为78(6个碳原子和6个氢原子的总质量),是偶数。B.C6H5NO2的分子离子峰m/z为119(6个碳原子、5个氢原子、1个氮原子和2个氧原子的总质量),是奇数。C.C4H2N6O的分子离子峰m/z为108(4个碳原子、2个氢原子、6个氮原子和1个氧原子的总质量),是偶数。D.C9H10O2的分子离子峰m/z为144(9个碳原子、10个氢原子和2个氧原子的总质量),是偶数。因此,只有B选项的分子离子峰m/z为奇数。所以答案是B。
94.有机化合物的分子离子峰的稳定性顺序正确的是()。A.芳香化合物>醚>环状化合物>烯经>醇B.烯经>醇>环状化合物>醚C.醇>醛>烯经>环状化合物D.芳香化合物>烯经>环状化合物>醚>醇正确答案:D解析:在质谱分析中,分子离子峰的稳定性通常与化合物的结构和化学键的稳定性相关。芳香化合物由于具有稳定的苯环结构,其分子离子峰最为稳定。烯烃由于含有π键,其稳定性次之。环状化合物由于环的张力,稳定性再次。醚的C-O键相对较弱,稳定性较差。醇的O-H键在质谱中容易断裂,因此其分子离子峰最不稳定。因此,稳定性顺序为芳香化合物>烯烃>环状化合物>醚>醇,即选项D正确。
95.在质谱中,同位素峰的用途有()。A.确定化合物的分子式B.确定化合物的结构C.确定分子离子峰D.确定基峰正确答案:A解析:在质谱分析中,同位素峰的强度比与元素的天然丰度相关。通过分析同位素峰的相对强度,可以计算出不同元素的原子个数比,从而确定化合物的分子式。而确定化合物的结构需要综合更多的质谱信息及其他分析方法;确定分子离子峰和基峰通常依据其质荷比和相对丰度等特征,与同位素峰的关系不大。所以,同位素峰的用途主要是确定化合物的分子式,答案选A。
96.某化合物的MS图上出现m/z=74的强峰,IR光谱在3400~3200cm-1有一宽峰,1700~1750cm-1有一强峰,则该化合物可能是()A.R1-(CH2)3-COOCH3B.R1-(CH2)4-COOHC.R1-CH2-CH2-CH(CH3)-COOHD.B或C正确答案:C解析:在解析该化合物结构时,我们首先关注MS图上的m/z=74的强峰,它通常代表一个特定的碎片离子。接着,IR光谱在3400~3200cm⁻¹的宽峰提示我们存在羟基(-OH)或氨基(-NH)的伸缩振动,而在1700~1750cm⁻¹的强峰则明确指示了羰基(C=O)的存在。结合这些信息,我们可以推断该化合物应含有羧基(-COOH)。对比选项A、B、C,我们发现A选项为酯类,其IR光谱中不会有1700~1750cm⁻¹的羰基强峰;B选项虽然含有羧基,但其MS图上m/z=74的碎片离子与结构不符;而C选项R₁-CH₂-CH₂-CH(CH₃)-COOH既能在IR光谱中显示出羟基和羰基的特征峰,其MS图上也能合理解释m/z=74的强峰(可能为失去一个水分子后的碎片离子)。因此,结合MS和IR光谱信息,我们可以确定该化合物为C选项。
97.要想获得较多碎片离子,应采用()离子源。A.EIB.FABC.APCID.ESI正确答案:A解析:EI(电子轰击)离子源具有较高的能量,能使样品分子发生强烈的电离和裂解,从而产生较多的碎片离子,有利于化合物结构的解析。而其他几种离子源,如FAB(快原子轰击)、APCI(大气压化学电离)、ESI(电喷雾电离)相对较温和,产生的碎片离子较少。因此,要想获得较多碎片离子,应采用A选项的EI离子源,答案选A。
98.辨认分子离子峰,以下说法正确的是()。A.分子离子峰通常是基峰B.某些化合物的分子离子峰可能在质谱图上不出现C.分子离子峰一定是质量最大,丰度最大的峰D.分子离子峰的丰度大小与其稳定性无关正确答案:B解析:在质谱分析中,并非所有化合物都能产生明显的分子离子峰。一些结构不稳定、容易发生裂解的化合物,其分子离子峰可能很弱甚至不出现。A选项,分子离子峰不一定是基峰。C选项,分子离子峰是质量最大的峰,但不一定丰度最大。D选项,分子离子峰的丰度大小与其稳定性有关,稳定性越高,丰度相对较大。综上所述,选项B正确。
99.裂解过程中,若优先消去游离基如羟基,则裂解后离子所带电子的奇偶数()。A.发生变化B.不变C.不确定正确答案:A解析:在裂解过程中,当优先消去游离基如羟基时,这通常涉及到化学键的断裂和电子的重新分配。裂解反应往往伴随着电子的转移或共享,这会影响离子所带电子的奇偶性。具体来说,如果裂解过程中涉及到奇数电子的转移或共享(例如,通过自由基反应),那么离子所带电子的奇偶性很可能会发生变化。这是因为奇数电子的转移会改变离子中电子的总数,从而改变其奇偶性。因此,根据裂解过程中电子转移和重新分配的一般原理,我们可以推断出裂解后离子所带电子的奇偶性会发生变化。所以正确答案是A,即发生变化。
100.用质谱法分析无机材料时,宜采用下述哪一种或几种电离源?()A.化学电离源B.电子轰击源C.高频火花源D.B或C正确答案:C解析:质谱法是一种常用的无机材料分析方法,其关键在于选择合适的电离源来将样品分子转化为离子。对于无机材料的分析,电离源的选择至关重要。A.化学电离源:主要用于有机化合物的分析,通过化学反应使样品分子电离,对于无机材料的分析不是最佳选择。B.电子轰击源:虽然可以用于无机材料的分析,但通常不是首选,因为它可能导致无机材料的分解或产生不稳定的离子。C.高频火花源:特别适用于无机材料的分析,因为它能产生高温和高能量的火花,使无机材料有效地电离,且不易引起材料分解。D.B或C:这是一个组合选项,考虑到B选项(电子轰击源)对于无机材料分析的局限性,而C选项(高频火花源)是更合适的选择,因此D选项中的“B”部分不是最佳选择。综上所述,对于用质谱法分析无机材料,宜采用高频火花源作为电离源,因此正确答案是C。
101.关于分子离子峰的论述正确的是()。A.它一定是谱图中最高质量端的离子B.它必须是奇电子离子C.它必须能够通过丢失合理的中性碎片,产生谱图中所有高质量区的重要离子D.不一定符合氮规则正确答案:B解析:分子离子峰是质谱分析中的重要概念。在质谱中,分子失去一个电子形成的离子就是分子离子,由于失去一个电子,所以分子离子一定是奇电子离子,选项B正确。选项A,分子离子峰不一定是谱图中最高质量端的离子。选项C,它并非必须能够通过丢失合理的中性碎片产生谱图中所有高质量区的重要离子。选项D,分子离子峰通常符合氮规则。综上,选择B选项。
102.目前质量范围最大的质谱仪是基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(),该种仪器测定的相对分子质量可高达()以上。A.1000000uB.100000oC.10000uD.1000u正确答案:A解析:基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)是目前质量范围最大的质谱仪,其特点在于能够测定的相对分子质量范围极广,可高达1000000u以上。这一特性使得MALDI-TOF-MS在高分子量化合物的分析中具有显著优势。
103.某碳氢化合物的质谱图中若M+1和M蜂的强度比为29∶100,预计该化合物中存在碳原子的个数为()。A.2B.8C.22D.26正确答案:D解析:在质谱图中,M代表化合物的分子离子峰,其质量数等于化合物的分子量。而M+1峰则代表化合物分子中某个碳原子被同位素^13C(自然丰度为1.1%)取代后形成的离子峰。根据题意,M+1和M峰的强度比为29:100,这接近^13C的自然丰度比(1.1%约为1/90)。由于每个碳原子都有被^13C取代的可能,因此可以推断出化合物中碳原子的个数约为100/29×90≈310,最接近的整数选项是D(26)。虽然实际计算值略大于26,但在选择题中,我们通常选择最接近且合理的整数答案。
104.以下关于分子离子峰的说法正确的是()。A.增加进样量;分子离子峰强度不变B.谱图中的基峰C.质荷比最大的峰D.降低电子轰击电压;分子离子峰强度会增加正确答案:D解析:在质谱分析中,电子轰击电压会影响分子离子峰的强度。较高的电子轰击电压会导致分子离子更多地发生裂解,从而使分子离子峰强度降低。反之,降低电子轰击电压,分子离子裂解减少,分子离子峰强度会增加。A选项,增加进样量通常不会使分子离子峰强度不变,会有一定程度的增强。B选项,基峰不一定是分子离子峰。C选项,质荷比最大的峰不一定就是分子离子峰。综上,选项D正确。
105.在质谱图中,C6H4Br2的M:(M+2):(M+4)的值约为()。A.1:2:1B.1:3:1C.9:6:1D.1:1:1正确答案:C解析:在C6H4Br2中,Br有两种同位素,Br-79和Br-81,其天然丰度接近1:1。C6H4Br2分子中,两个Br原子相同的情况有一种(M),两个Br原子不同的情况有两种(M+2),两个Br原子都为Br-81的情况有一种(M+4)。所以M:(M+2):(M+4)的比例约为1:2:1。因此,选项A是正确的答案。
106.在磁场强度保持恒定,而加速电压逐渐增加的质谱仪中,最先通过固定的收集器狭缝的是()A.质荷比最低的正离子B.质量最高的负离子C.质荷比最高的正离子D.质量最低的负离子正确答案:C解析:在质谱仪中,离子的运动轨迹取决于其质荷比(质量/电荷比)和加速电压。当磁场强度保持恒定时,离子的运动半径R与其质荷比m/q和加速电压U的平方根成正比,即R=(m/q)*(2U/B)^0.5,其中B是磁场强度。由于加速电压U逐渐增加,离子的运动半径R也会增加。因此,质荷比最高的离子将具有最大的运动半径,并最先通过固定的收集器狭缝。考虑到题目中只提到了正离子,我们可以忽略负离子的情况。所以,最先通过固定收集器狭缝的是质荷比最高的正离子。因此,正确答案是C:质荷比最高的正离子。
107.某化合物的相对分子质量为偶数,下列分子式中不可能的是()。A.C19H12NOB.C19H14N2C.C10H20Cl2D.C10H14O正确答案:A解析:化合物的相对分子质量由组成元素的原子量和数量决定。对于选项A,C的原子量为12,H的原子量为1,N的原子量为14,O的原子量为16。C19H12NO的总原子量为19×12+12×1+14×1+16×1=254,为偶数。但由于N的原子量含有奇数1,而H的原子量也为奇数1,且它们的数量之和(12+1)为
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