儀器分析紅外吸收光譜法習(xí)題和答案解析Word版

1、傳播優(yōu)秀word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！紅外吸收光譜法1 填空題1一般將多原子分子的振動類型分為 伸縮 振動和 變形 振動,前者又可分為 對稱伸縮 振動和 反對稱伸縮 振動,后者可分為 面內(nèi)剪式振動()、面內(nèi)搖擺振動() 和 面外搖擺振動()、面外扭曲振動() 。2紅外光區(qū)在可見光區(qū)和微波光區(qū)之間,習(xí)慣上又將其分為三個區(qū): 遠紅外區(qū)，中紅外區(qū) 和 近紅外區(qū) ,其中 中紅外區(qū) 的應(yīng)用最廣。3紅外光譜法主要研究振動中有 偶極矩 變化的化合物，因此，除了單原子 和同核分子 等外,幾乎所有的化合物在紅外光區(qū)均有吸收。4在紅外光譜中,將基團在振動過程中有 偶極矩 變化的稱為 紅外活性 ,相

2、反則稱為 紅外非活性的 。一般來說,前者在紅外光譜圖上 出現(xiàn)吸收峰 。5紅外分光光度計的光源主要有 能斯特?zé)?和 硅碳棒 。6基團一oh、一nh；=ch的一ch的伸縮振動頻率范圍分別出現(xiàn)在 37503000 cm-1, 33003000 cm-1, 30002700 cm-1。7基團一cc、一cn ；c=o；一cn， 一cc的伸縮振動頻率范圍分別出現(xiàn)在 24002100 cm-1, 19001650 cm-1, 16501500 cm-1。 840001300 cm-1 區(qū)域的峰是由伸縮振動產(chǎn)生的，基團的特征吸收一般位于此范圍,它是鑒最有價值的區(qū)域，稱為 官能團 區(qū)；1300600 cm-1

3、區(qū)域中,當(dāng)分子結(jié)構(gòu)稍有不同時,該區(qū)的吸收就有細(xì)微的不同,猶如人的 指紋 一樣,故稱為 指紋區(qū) 。二、選擇題1二氧化碳分子的平動、轉(zhuǎn)動和振動自由度的數(shù)目分別 （a）a. 3，2，4 b. 2，3，4 c. 3，4，2 d. 4，2，3 2乙炔分子的平動、轉(zhuǎn)動和振動自由度的數(shù)目分別為 （c）a. 2，3，3 b. 3，2，8 c. 3，2，7 d. 2，3，7 4下列數(shù)據(jù)中,哪一組數(shù)據(jù)所涉及的紅外光譜區(qū)能夠包括ch3ch2coh的吸收帶?（d）a. 30002700cm-1，16751500cm-1，14751300cm一1。b. 33003010cm-1，16751500cm-1, 147513

4、00cm-1。c. 33003010cm-1, 19001650cm-l，1000650cm-1。d. 30002700cm-1, 19001650cm-1, 14751300cm-1。19001650cm-1為 c=o伸縮振動，30002700cm-1為飽和碳?xì)鋍h伸縮振動（不飽和的其頻率高于3000 cm-1），14751300cm-1為ch變形振動（如ch3約在13801460cm-1）。5下圖是只含碳、氫、氧的有機化合物的紅外光譜，根據(jù)此圖指出該化合物為哪一類？（b） a酚 b含羰基 c醇 d烷烴6碳基化合物rcor（1）， rcocl（2），rcoch（3）, rcof（4）中, c

5、=o伸縮振動頻率出現(xiàn)最高者為（d）a（1） b（2） c（3） d（4）7在醇類化合物中, oh伸縮振動頻率隨溶液濃度的增加，向低波數(shù)方向位移的原因是（b）a溶液極性變大 b形成分子間氫鍵隨之加強 c誘導(dǎo)效應(yīng)隨之變大 d易產(chǎn)生振動偶合8傅里葉變換紅外分光光度計的色散元件是式 （d）a玻璃棱鏡 b石英棱鏡 c 鹵化鹽棱鏡 d邁克爾遜干涉儀四、簡答題1、分別在95乙醇溶液和正己烷中測定2戌酮的紅外吸收光譜。預(yù)計在哪種溶劑中co的吸收峰出現(xiàn)在高頻區(qū)？為什么？答：正己烷溶劑中co的吸收峰出現(xiàn)在高頻區(qū)，在95乙醇溶液co的吸收峰出現(xiàn)在低頻區(qū)。原因在乙醇溶液中由于co與乙醇中的oh之間易形成氫鍵，使co的

6、雙鍵特征性降低，鍵的力常數(shù)減小，吸收峰向低波數(shù)方向移動。 2、不考慮其它因素條件的影響，試指出酸，醛，酯，酰氯和酰胺類化合物中，出現(xiàn)co伸縮振動頻率的大小順序。答：酰氯， 酸，酯，醛，酰胺。 3、在乙酰乙酸乙酯的紅外光譜圖中，除了發(fā)現(xiàn)1738，1717有吸收峰外，在1650和3000也出現(xiàn)吸收峰。試指出出現(xiàn)后兩個吸收峰的。 答：試樣中存在乙酰乙酸乙酯的烯醇式異構(gòu)體。因此在 ir 譜圖上，除了出現(xiàn) n(c=c)吸收帶外，還應(yīng)出現(xiàn) n(oh)和n(c=o)吸收，n(c=o)吸收帶出現(xiàn)在 1650 cm-1，n(oh)吸收帶在生成氫鍵時，可移至3000 cm-1。4、欲測定某一微細(xì)粉末的紅外光譜，試

7、說明選用什么樣的試樣制備方法？為什么？答：固體研磨法（用kbr作稀釋劑） 紅外光譜分析法試題 一、簡答題 1.產(chǎn)生紅外吸收的條件是什么?是否所有的分子振動都會產(chǎn)生紅外吸收光譜?為什么? 2以亞甲基為例說明分子的基本振動模式. 3.何謂基團頻率?它有什么重要用途? 4紅外光譜定性分析的基本依據(jù)是什么？簡要敘述紅外定性分析的過程 5影響基團頻率的因素有哪些? 6何謂指紋區(qū)？它有什么特點和用途？ 二、選擇題 1.在紅外光譜分析中，用 kbr制作為試樣池，這是因為 ( )a kbr晶體在 4000 400cm -1 范圍內(nèi)不會散射紅外光 b kbr在 4000 400 cm -1 范圍內(nèi)有良好的紅外光

8、吸收特性 c kbr在 4000 400 cm -1 范圍內(nèi)無紅外光吸收 d 在 4000 400 cm -1 范圍內(nèi)，kbr 對紅外無反射 2.一種能作為色散型紅外光譜儀色散元件的材料為 ( )a 玻璃 b 石英 c 鹵化物晶體 d 有機玻璃 3.并不是所有的分子振動形式其相應(yīng)的紅外譜帶都能被觀察到，這是因為 ( )a 分子既有振動運動，又有轉(zhuǎn)動運動，太復(fù)雜 b 分子中有些振動能量是簡并的 c 因為分子中有 c、h、o以外的原子存在 d 分子某些振動能量相互抵消了 4.下列四種化合物中，羰基化合物頻率出現(xiàn)最低者為 ( ) a i b ii c iii d iv 5.在下列不同溶劑中，測定羧酸

9、的紅外光譜時，co伸縮振動頻率出現(xiàn)最高者為 ( ) a 氣體 b 正構(gòu)烷烴 c 乙醚 d 乙醇 6.水分子有幾個紅外譜帶，波數(shù)最高的譜帶對應(yīng)于何種振動 ? ( )a 2個，不對稱伸縮 b 4個，彎曲 c 3個，不對稱伸縮 d 2個，對稱伸縮 7.苯分子的振動自由度為 ( )a 18 b 12 c 30 d 31 8.在以下三種分子式中 cc雙鍵的紅外吸收哪一種最強?(1) ch3ch = ch2 (2) ch3 ch = chch3（順式） (3) ch3ch = chch3（反式） ( ) a（1） 最強 b (2)最強 c (3)最強 d 強度相同 9.在含羰基的分子中，增加羰基的極性會使

10、分子中該鍵的紅外吸收帶 ( )a 向高波數(shù)方向移動 b 向低波數(shù)方向移動 c 不移動 d 稍有振動 10.以下四種氣體不吸收紅外光的是 ( )a h2o b co 2 c hcl d n2 11.某化合物的相對分子質(zhì)量mr=72,紅外光譜指出,該化合物含羰基,則該化合物可能的分子式為 ( )a c4h8o b c3h4o 2 c c3h6no d (1) 或(2) 12.紅外吸收光譜的產(chǎn)生是由于 ( )a 分子外層電子、振動、轉(zhuǎn)動能級的躍遷 b 原子外層電子、振動、轉(zhuǎn)動能級的躍遷 c 分子振動-轉(zhuǎn)動能級的躍遷 d 分子外層電子的能級躍遷 13. cl2分子在紅外光譜圖上基頻吸收峰的數(shù)目為 (

11、)a 0 b 1 c 2 d 3 14.紅外光譜法試樣可以是 ( )a 水溶液 b 含游離水 c 含結(jié)晶水 d 不含水 15.能與氣相色譜儀聯(lián)用的紅外光譜儀為 ( )a 色散型紅外分光光度計b 雙光束紅外分光光度計 c 傅里葉變換紅外分光光度計 d 快掃描紅外分光光度計 16.試比較同一周期內(nèi)下列情況的伸縮振動(不考慮費米共振與生成氫鍵)產(chǎn)生的紅外吸收峰,頻率最小的是 ( )a c-h b n-h c o-h d f-h 17.已知下列單鍵伸縮振動中 c-c c-n c-o鍵力常數(shù)k/(ncm-1) 4.5 5.8 5.0吸收峰波長/m 6 6.46 6.85問c-c, c-n, c-o鍵振動

12、能級之差e順序為 ( )a c-c c-n c-o b c-n c-o c-c c c-c c-o c-n d c-o c-n c-c 18.一個含氧化合物的紅外光譜圖在3600 3200cm -1有吸收峰,下列化合物最可能的是 ( )a ch3cho b ch3co-ch3 c ch3choh-ch3 d ch3o-ch2-ch3 19.用紅外吸收光譜法測定有機物結(jié)構(gòu)時,試樣應(yīng)該是 ( ) a 單質(zhì) b 純物質(zhì) c 混合物 d 任何試樣 20.下列關(guān)于分子振動的紅外活性的敘述中正確的是 ( )a 凡極性分子的各種振動都是紅外活性的,非極性分子的各種振動都不是紅外活性的 b 極性鍵的伸縮和變形

13、振動都是紅外活性的 c 分子的偶極矩在振動時周期地變化,即為紅外活性振動 d 分子的偶極矩的大小在振動時周期地變化,必為紅外活性振動,反之則不是三、填空題 1在分子的紅外光譜實驗中,并非每一種振動都能產(chǎn)生一種紅外吸收帶,常常是實際吸收帶比預(yù)期的要少得多。其原因是(1)_; (2)_; (3)_; (4)_。 2乳化劑op-10的化學(xué)名稱為:烷基酚聚氧乙烯醚, 化學(xué)式: ir譜圖中標(biāo)記峰的歸屬:a_, b_, c_, d_。 3化合物 的紅外光譜圖的主要振動吸收帶應(yīng)為:(1)3500 3100 cm -1處,有 _振動吸收峰 (2)3000 2700 cm -1處,有 _振動吸收峰 (3)190

14、0 1650 cm -1處,有 _振動吸收峰 (4)1475 1300 cm -1處,有 _振動吸收峰 4在苯的紅外吸收光譜圖中 (1) 3300 3000cm -1處,由_振動引起的吸收峰 (2) 1675 1400cm -1處,由_振動引起的吸收峰 (3) 1000 650cm -1處,由_振動引起的吸收峰 5在分子振動過程中，化學(xué)鍵或基團的 不發(fā)生變化，就不吸收紅外光。6比較c = c和c = o鍵的伸縮振動，譜帶強度更大的是 。7氫鍵效應(yīng)使oh伸縮振動譜帶向 波數(shù)方向移動。8一般多原子分子的振動類型分為 振動和 振動。9紅外光區(qū)位于可見光區(qū)和微波光區(qū)之間，習(xí)慣上又可將其細(xì)分為 、 和

15、三個光區(qū)。10在紅外光譜中，通常把4000一 1500 cm -1 的區(qū)域稱為 區(qū)，把1500 400 cm -1的區(qū)域稱為 區(qū)。11根據(jù)frank一condon原理，分子受到紅外光激發(fā)時發(fā)生分子中 能級的躍遷；同時必然伴隨分子中 能級的變化。12紅外吸收光譜是 地反映分子中振動能級的變化；而拉曼光譜是 地反映分子中振動能級的變化。13紅外光譜儀可分為 型和 型兩種類型。14共扼效應(yīng)使c =o伸縮振動頻率向 波數(shù)位移；誘導(dǎo)效應(yīng)使其向 波數(shù)位移。四、正誤判斷 1紅外光譜不僅包括振動能級的躍遷，也包括轉(zhuǎn)動能級的躍遷，故又稱為振轉(zhuǎn)光譜。（ ）2傅里變換葉紅外光譜儀與色散型儀器不同，采用單光束分光元件

16、。 （ ）3由于振動能級受分子中其他振動的影響，因此紅外光譜中出現(xiàn)振動偶合譜帶。 （ ）4確定某一化合物骨架結(jié)構(gòu)的合理方法是紅外光譜分析法。 （ ）5對稱結(jié)構(gòu)分子，如h2o分子，沒有紅外活性。 （ ）6水分子的hoh對稱伸縮振動不產(chǎn)生吸收峰。 （ ）7紅外光譜圖中，不同化合物中相同基團的特征頻率峰總是在特定波長范圍內(nèi)出現(xiàn)，故可以根據(jù)紅外光譜圖中的特征頻率峰來確定化合物中該基團的存在。 （ ）8不考慮其他因素的影響，下列碳基化合物c=o伸縮頻率的大小順序為：酰鹵酰胺酸醛酯。 （ ）9醛基中ch伸縮頻率出現(xiàn)在 2720 cm -1。 （ ）10紅外光譜儀與紫外光譜儀在構(gòu)造上的差別是檢測器不同。 （

17、 ）11當(dāng)分子受到紅外光激發(fā)，其振動能級發(fā)生躍遷時，化學(xué)鍵越強吸收的光子數(shù)目越多。（ ）12游離有機酸co伸縮振動頻率c=o一般出現(xiàn)在 1760 cm -1，但形成多聚體時，吸收頻率向高波數(shù)移動。 （ ）13酮、羧酸等的羰基（c=o）的伸縮振動在紅外光譜中的吸收峰頻率相同。 （ ）14拉曼光譜與紅外光譜一樣都是反映分子中振動能級的變化。 （ ）15對同一物質(zhì)，隨人射光頻率的改變，拉曼線頻率改變，但拉曼位移與人射光頻率無關(guān)。（ ）一、簡答題 1.產(chǎn)生紅外吸收的條件是什么?是否所有的分子振動都會產(chǎn)生紅外吸收光譜?為什么? 解:條件:激發(fā)能與分子的振動能級差相匹配,同時有偶極矩的變化. 并非所有的分

18、子振動都會產(chǎn)生紅外吸收光譜,具有紅外吸收活性,只有發(fā)生偶極矩的變化時才會產(chǎn)生紅外光譜. 2. 以亞甲基為例說明分子的基本振動模式. 解:( 1)對稱與反對稱伸縮振動: (2)面內(nèi)彎曲振動: (3)面外彎曲振動:3.何謂基團頻率?它有什么重要用途? 解:與一定結(jié)構(gòu)單元相聯(lián)系的振動頻率稱為基團頻率,基團頻率大多集中在4000 -1350 cm-1，稱為基團頻率區(qū)，基團頻率可用于鑒定官能團 4.紅外光譜定性分析的基本依據(jù)是什么？簡要敘述紅外定性分析的過程 解：基本依據(jù)：紅外對有機化合物的定性具有鮮明的特征性，因為每一化合物都有特征的紅外光譜，光譜帶的數(shù)目、位置、形狀、強度均隨化合物及其聚集態(tài)的不同而不同。定性分析的過程如下： (1)試樣的分離和精制