红外吸收光谱法试题与问题详解

1、红外吸收光谱法一、选择题1. CH3CH3的哪种振动形式是非红外活性的（1）（1）C-C （2）C-H （3）asCH （4）sCH2. 化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736 cm-1处出现两个吸收峰，这是因为（3）（1）诱导效应 （2）共轭效应 （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）（1） （2）CC （3） （4）OH二、解答及解析题1. 把质量相同

2、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： ;所以B体系有较大的势能。2. 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谱。不同：紫外光谱是由外层电子跃迁引起的。电子能

3、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(）C-OC-NC-C； C-CC-NC-O； C-NC-CC-O；C-NC-OC-C； C-OC-CC-N5. 对于CHCl3、C-H伸缩振动发生在3030cm-1，而C-Cl伸缩振动发生在758 cm-1（1）

4、计算CDCl3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）， C-H : 5.37 C-D的伸缩振动频率为=1307*5.37=3028cm-16. C-C、C=C、CC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。答：, , C-C、C=C、CC对应的为、，由题知。所以7. 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

5、. 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 （2）CH3-CCl3；活性 （3）CO2；非活性（4）HCCH 非活性（5）活性 （6） 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，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A道对称伸缩振动无红外活性面外弯曲、面内弯曲的频率均在667，两振动发生简并。11. 羰基化合物、中，

6、C=O伸缩振动出现最低者为()、 ； 、 、 12. 化合物中只有一个羰基，却有两个C=O的吸收带，分别在1773cm-1和1736 cm-1，这是因为：（D/E)A. 诱导效应 B.共轭效应 C.空间效应 D.偶合效应 E.费米共振 F.氢键效应12. 下列5组数据中，哪一种数据所涉及的红外光谱区域能包括的吸收带：（5）（1）30002700 cm-1 16751500 cm-1 14751300 cm-1；（2）30002700 cm-1 24002100 cm-1 1000650 cm-1；（3）33003010 cm-1 16751500 cm-1 14751300 cm-1；（4）3

7、3003010 cm-1 19001650 cm-1 14751300 cm-1；（5）30002700 cm-1 19001650 cm-1 14751300 cm-1；13.三氟乙烯碳-碳双键伸缩振动峰在1580cm-1，而四氟乙烯碳-碳双键伸缩振动在此处无吸收峰，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。14. 试用红外光谱区别下列异构体：（1） 和 答：在860-800有很强的峰，一般为单峰，（2） 和 CH3CH2CH2CHO答：CH3CH2CH2CHO在1380附近出现单峰。（3） 和 答：存在共轭，C

8、=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：NC-NH2-CH-CH2OH （） HNCH-NH-CO-CH2- （）取代产物在2300 cm-1和3600 cm-1有两个尖锐的谱峰。但在3330 cm-1和1600 cm-1没有吸收，=4，其产物为何物？答：NC-NH2-CH-CH2OH16. 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羧酸的两种异构体，并预测它们的红外光谱。（1）C4H8O2 （2）C5H8O4答：CHCHCHCOOH，CCH(CH)CO

9、OH；HOOC(CH)COOH，HOOCCHCH(CH)COOH。18. 乙醇的红外光谱中，羟基的吸收峰在3333 cm-1，而乙醇的1l4溶液的红外光谱中羟基却在3650 cm-1和3333 cm-1两处有吸收峰，试解释之。答：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1.40ppm（3H）有三重峰，3.48ppm（2H）有单峰，4.25ppm（2H）有

10、四重峰，试推断该化合物的结构。答：C2H5OOC-CH2-CN21. 下图为分子式C6H5O3N的红外光谱，写出预测的结构。答：22. 某化合物A，分子式为C8H16，它的化学性质如下：（1） （2） （3） （4）化合物E的NMR谱中0.9ppm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 ；B:；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羰基、对位二取代苯环两个结构单位

11、。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2720 cm-1、2820 cm-1、1715 cm-1、1380 cm-1有 特征吸收带，化合物E红外光谱中3500 cm-1有一强吸收带，化合物A不能使溴水褪色。答：A:B:25. 无色液体，分子量89.09，沸点131，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（

12、强），试推断未知物为何物？答：CH3CH2CH2NO2 26. 某化合物，沸点为159161，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。用热的高锰酸钾溶液处理时，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1571的 沉淀物,其红外显示1600、1580、1500、742 cm-1有强峰,试推测其结构。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C4H8O2，沸点77，试推断其结构。答：CH3COOC2H528. 一个具有中和当量为1361的酸A，不含X、N、S。A不能使冷的高锰酸钾溶液褪色，但此化合物的碱性溶液和高锰酸钾试剂加热1小时后，然后酸化，即有一个新化合物（B）沉淀而出。此化合物的中和当量为831，其红外光谱见下图，紫外吸收峰max甲醇 =256nm，问A为何物？答：A:B:29. 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1521，红外光谱如下图所示。试推断