红外吸收光谱法习题含答案[1].doc

习题解答一填空题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 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()、面内摇摆振动() 和 面外摇摆振动()、面外扭曲振动() 。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: 远红外区，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 红外活性 ,相反则称为 红外非活性的 。一般来说,前者在红外光谱图上 出现吸收峰 。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出现在 37503000 cm-1, 33003000 cm-1, 30002700 cm-1。7基团一CC、一CN ；C=O；一CN， 一CC的伸缩振动频率范围分别出现在 24002100 cm-1, 19001650 cm-1, 16501500 cm-1。 840001300 cm-1 区域的峰是由伸缩振动产生的，基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域，称为 官能团 区；1300600 cm-1 区域中,当分子结构稍有不同时,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 （A）A. 3，2，4 B. 2，3，4 C. 3，4，2 D. 4，2，3 2乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为 （C）A. 2，3，3 B. 3，2，8 C. 3，2，7 D. 2，3，7 3二氧化碳的基频振动形式如下 （D）（1）对称伸缩 O=C=O （2）反对称伸缩 O=C=O （3）x，y平面弯曲 O=C=O （4）x，z平面弯曲 O=C=O 指出哪几个振动形式是非红外活性的？A .（1），（3） B.（2） C.（3） D. (1)4下列数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3CH2COH的吸收带?（D）A. 30002700cm-1，16751500cm-1，14751300cm一1。B. 33003010cm-1，16751500cm-1, 14751300cm-1。C. 33003010cm-1, 19001650cm-l，1000650cm-1。D. 30002700cm-1, 19001650cm-1, 14751300cm-1。19001650cm-1为 C=O伸缩振动，30002700cm-1为饱和碳氢CH伸缩振动（不饱和的其频率高于3000 cm-1），14751300cm-1为CH变形振动（如CH3约在13801460cm-1）。5下图是只含碳、氢、氧的有机化合物的红外光谱，根据此图指出该化合物为哪一类？（B） A酚 B含羰基 C醇 D烷烃6碳基化合物RCOR（1）， RCOCl（2），RCOCH（3）, RCOF（4）中, C=O伸缩振动频率出现最高者为（D）A（1） B（2） C（3） D（4）7在醇类化合物中, OH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加强 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迈克尔逊干涉仪三、计算题1、计算分子式为C7H7NO的不饱和度。2、计算分子式为C6H6NCl的不饱和度。3、羧基（COOH）中CO、CO、OH等键的力常数分别为12.1N.cm-1、7.12N.cm-1和5.80N.cm-1，若不考虑相互影响，计算：（1）各基团的伸缩振动频率；（2）基频峰的波长与波数；（3）比较（OH）与（CO），（CO）与（CO），说明键力常数与折合原子质量对伸缩振动频率的影响。解：Ar（H）=1.00794，Ar（O）=15.9994，Ar（C）=12.0107 4、已知CHCl3中CH键和CCl的伸缩振动分别发生在3030cm-1与758cm-1。（1）试计算CDCl3中CH键的伸缩振动发生的位置；（2）试计算CHBr3中CBr键的伸缩振动频率。（假设CHCl3与CDCl3的键力常数K相同，CBr键与CCl的键力常数K相同）解：（1） （2）四、简答题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。预计在哪种溶剂中CO的吸收峰出现在高频区？为什么？答：正己烷溶剂中CO的吸收峰出现在高频区，在95乙醇溶液CO的吸收峰出现在低频区。原因在乙醇溶液中由于CO与乙醇中的OH之间易形成氢键，使CO的双键特征性降低，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，试指出酸，醛，酯，酰氯和酰胺类化合物中，出现CO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1738，1717有吸收峰外，在1650和3000也出现吸收峰。试指出出现后两个吸收峰的。 答：试样中存在乙酰乙酸乙酯的烯醇式异构体。因此在 IR 谱图上，除了出现 n(C=C)吸收带外，还应出现 n(OH)和