红外光谱习题答案

红外光谱习题红外光谱习题 一 一 选择题选择题 1 红外光谱是 红外光谱是 AE A 分子光谱 分子光谱 B 原子光谱 原子光谱 C 吸光光谱 吸光光谱 D 电子光谱 电子光谱 E 振动光谱 振动光谱 2 当用红外光激发分子振动能级跃迁时 化学键越强 则 当用红外光激发分子振动能级跃迁时 化学键越强 则 ACE A 吸收光子的能量越大 吸收光子的能量越大 B 吸收光子的波长越长 吸收光子的波长越长 C 吸收光子的频率越大 吸收光子的频率越大 D 吸收光子的数目越多 吸收光子的数目越多 E 吸收光子的波数越大 吸收光子的波数越大 3 在下面各种振动模式中 不产生红外吸收的是 在下面各种振动模式中 不产生红外吸收的是 AC A 乙炔分子中 乙炔分子中对称伸缩振动对称伸缩振动 B 乙醚分子中 乙醚分子中不对称伸缩振动不对称伸缩振动 C CO2分子中分子中对称伸缩振动对称伸缩振动 D H2O 分子中分子中对称伸缩振动对称伸缩振动 E HCl 分子中分子中 H Cl键伸缩振动键伸缩振动 4 下面五种气体 不吸收红外光的是 下面五种气体 不吸收红外光的是 D OH2 2 CO HCl 2 N 5 分子不具有红外活性的分子不具有红外活性的 必须是 必须是 D 分子的偶极矩为零 分子的偶极矩为零 分子没有振动 分子没有振动 非极性分子 非极性分子 分子振动时没有偶极矩变化 分子振动时没有偶极矩变化 双原子分子 双原子分子 6 预测以下各个键的振动频率所落的区域 正确的是 预测以下各个键的振动频率所落的区域 正确的是 ACD 伸缩振动数在 伸缩振动数在 4000 25002500 1 cm B C OB C O 伸缩振动波数在伸缩振动波数在 25002500 15001500 1 cm C N HC N H 弯曲振动波数在弯曲振动波数在 40004000 25002500 1 cm D C ND C N 伸缩振动波数在伸缩振动波数在 15001500 10001000 1 cm E C NE C N 伸缩振动在伸缩振动在 15001500 10001000 1 cm 7 7 下面给出五个化学键的力常数下面给出五个化学键的力常数 如按简单双原子分子计算如按简单双原子分子计算 则在红外光谱中波则在红外光谱中波 数最大者是 数最大者是 B A A 乙烷中乙烷中 C HC H 键键 k 5 15 1 5 10 达因达因 1 cm B B 乙炔中乙炔中 C HC H 键键 k 5 95 9 5 10 达因达因 1 cm C C 乙烷中乙烷中 C CC C 键键 k 4 54 5 5 10 达因达因 1 cm D D CHCH3 3C NC N 中中 C NC N 键键 k 17 517 5 5 10 达因达因 1 cm E E 蚁醛中蚁醛中 C OC O 键键 k 12 312 3 5 10 达因达因 1 cm 8 8 基化合物中 基化合物中 当当 C OC O 的一端接上电负性基团则 的一端接上电负性基团则 ACE A A 羰基的双键性增强羰基的双键性增强 B B 羰基的双键性减小羰基的双键性减小 C C 羰基的共价键成分增加羰基的共价键成分增加 D D 羰基的极性键成分减小羰基的极性键成分减小 E E 使羰基的振动频率增大使羰基的振动频率增大 9 9 以下五个化合物 以下五个化合物 羰基伸缩振动的红外吸收波数最大者是 羰基伸缩振动的红外吸收波数最大者是 E A A B B C C D D E E 10 共轭效应使双键性质按下面哪一种形式改变 共轭效应使双键性质按下面哪一种形式改变 ABCD 使双键电子密度下降 使双键电子密度下降 双键略有伸长 双键略有伸长 使双键的力常数变小 使双键的力常数变小 使振动频率减小 使振动频率减小 使吸收光电子的波数增加 使吸收光电子的波数增加 11 下五个化合物羰基伸缩振动的红外吸收波数最小的是 下五个化合物羰基伸缩振动的红外吸收波数最小的是 E A A B B C C D D E E 12 下面四个化合物中的 下面四个化合物中的 C C 伸缩振动频率最小的是 伸缩振动频率最小的是 D A A B B C C D D 1313 两 两 个化合物个化合物 1 1 2 2 如用红外光谱鉴别如用红外光谱鉴别 主要主要 依据的谱带是 依据的谱带是 C A 1 A 1 式在 式在 33003300 1 cm有吸收而有吸收而 2 2 式没有式没有 B 1 B 1 式和式和 2 2 式在 式在 33003300 1 cm都有吸收都有吸收 后者为双峰后者为双峰 C 1 C 1 式在 式在 22002200 1 cm有吸收有吸收 D 1 D 1 式和式和 2 2 式在 式在 22002200 1 cm都有吸收都有吸收 E E 2 2 式在 式在 16801680 1 cm有吸收有吸收 1414 合物在红外光谱的 合物在红外光谱的 30403040 30103010 1 cm及及 16801680 16201620 1 cm区域有吸收区域有吸收 则下面则下面 五个化合物最可能的是 五个化合物最可能的是 A A A B B C C D D E E 15 15 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 C A A 玻璃玻璃 B B 石英石英 C C 卤化物晶体卤化物晶体 D D 有机玻璃有机玻璃 16 16 预测预测 H2SH2S 分子的基频峰数为 分子的基频峰数为 B A A 4 4 B B 3 3 C C 2 2 D D 1 1 17 17 CH3CH3 CH3CH3 的哪种振动形式是非红外活性的 的哪种振动形式是非红外活性的 A A A C C C C B B C H C H C C asCH asCH D D sCH sCH 18 18 化合物中只有一个羰基 却在化合物中只有一个羰基 却在 1773cm 11773cm 1 和和 17361736 cm 1cm 1 处出现处出现 两两 个吸收峰 这是因为 个吸收峰 这是因为 C A A 诱导效应 诱导效应 B B 共轭效应 共轭效应 C C 费米共振 费米共振 D D 空间位阻 空间位阻 19 19 Cl2Cl2 分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目 分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目 A A A 0 0 B B 1 1 C C 2 2 D D 3 3 20 20 红外光谱法红外光谱法 试样状态可以 试样状态可以 D A A 气体状态气体状态 B B 固体固体 液体状态液体状态 C C 固体状态固体状态 D D 气体气体 液体液体 固体状态都可以固体状态都可以 21 21 红外吸收光谱的产生是由 红外吸收光谱的产生是由 C A A 分子外层电子 振动 转动能级的跃迁分子外层电子 振动 转动能级的跃迁 B B 原子外层电子 振动 转动能级的跃迁原子外层电子 振动 转动能级的跃迁 C C 分子振动分子振动 转动能级的跃迁转动能级的跃迁 D D 分子外层电子的能级跃迁分子外层电子的能级跃迁 22 22 色散型红外分光光度计检测器多色散型红外分光光度计检测器多 C A A 电子倍增器电子倍增器 B B 光电倍增管光电倍增管 C C 高真空热电偶高真空热电偶 D D 无线电线圈无线电线圈 23 23 一个含氧化合物的红外光谱图在一个含氧化合物的红外光谱图在 36003600 3200cm 13200cm 1 有吸收峰有吸收峰 下列化合物最下列化合物最 可能的可能的 C A A CH3CH3 CHOCHO B B CH3CH3 CO CH3CO CH3 C C CH3CH3 CHOH CH3CHOH CH3 D D CH3CH3 O CH2 CH3O CH2 CH3 24 24 某化合物在紫外光区某化合物在紫外光区 204nm204nm 处有一弱吸收 在红外光谱中有如下吸收峰 处有一弱吸收 在红外光谱中有如下吸收峰 3300 25003300 2500 cm 1cm 1 宽峰 宽峰 17101710 cm 1cm 1 则该化合物可能是 则该化合物可能是 C C A A 醛 醛 B B 酮 酮 C C 羧酸 羧酸 D D 烯烃 烯烃 二 填空二 填空 1 对于同一个化学键而言对于同一个化学键而言 台台 C H 键键 弯曲振动比伸缩振动的力常数弯曲振动比伸缩振动的力常数 小小 所以所以 前者的振动频率比后者前者的振动频率比后者 小小 2 C H C C C O C Cl C Br 键的振动频率键的振动频率 最小的是最小的是 C Br 3 C H 和和 C D 键的伸缩振动谱带键的伸缩振动谱带 波数最小的是波数最小的是 C D 键键 4 在振动过程中在振动过程中 键或基团的键或基团的 偶极矩偶极矩 不发生变化不发生变化 就不吸收红外光就不吸收红外光 5 以下三个化合物的不饱和度各为多少以下三个化合物的不饱和度各为多少 1 188H C U 0 2 NHC 74 U 2 3 U 5 6 C O 和和 C C 键的伸缩振动谱带键的伸缩振动谱带 强度大的是强度大的是 C O 7 在中红外区在中红外区 4000 650650 1 cm 中中 人们经常把人们经常把 4000 13501350 1 cm区域称为区域称为 官能团官能团 区区 而把而把 13501350 650650 1 cm区域称为区域称为 指纹区指纹区 8 8 氢键效应使氢键效应使 OHOH 伸缩振动频率向伸缩振动频率向 波方向移动波方向移动 9 9 羧酸在稀溶液中羧酸在稀溶液中 C OC O 吸收在 吸收在 17601760 1 cm 在浓溶液 纯溶液或固体时 健的力在浓溶液 纯溶液或固体时 健的力 常数会常数会 变小变小 使使 C OC O 伸缩振动移向伸缩振动移向 长波长波 方向方向 1010 试比较试比较与与 在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是 后者后者 原因是原因是 R R 与羰基的超共轭与羰基的超共轭 1111 试比较试比较与与 在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是 后后 者者 原因是原因是 电负性大的原子使羰基的力常数增加电负性大的原子使羰基的力常数增加 1212 随着环张力增大随着环张力增大 使环外双键的伸缩振动频率使环外双键的伸缩振动频率 增加增加 而使环内双键的伸缩而使环内双键的伸缩 振动频率振动频率 减少减少 三 问答题三 问答题 1 1 分子的每一个振动自由度是否都能产生一个红外吸收 为什么 分子的每一个振动自由度是否都能产生一个红外吸收 为什么 2 2 如何用红外光谱区别下列各对化合物 如何用红外光谱区别下列各对化合物 a a P CHP CH3 3 Ph COOH Ph COOH 和和 Ph COOCHPh COOCH3 3 b b 苯酚和环己醇苯酚和环己醇 3 3 一个化合物的结构不是一个化合物的结构不是 A A 就是就是 B B 其部分光谱图如下 试确定其结构 其部分光谱图如下 试确定其结构 A A B B 4 4 下图是分子式为下图是分子式为 C C8 8H H8 8O O 化合物的红外光谱图化合物的红外光谱图 bp 202 bp 202 试推测其结构 试推测其结构 5 5 请根据下面的红外光谱图试推测化合物请根据下面的红外光谱图试推测化合物 C C7 7H H5 5NONO3 3 mp106 mp106 的结构式 的结构式 6 6 分子式为分子式为 C C8 8H H16 16的未知物 其红外光谱如图 试推测结构 的未知物 其红外光谱如图 试推测结构 答案 答案 1 1 产生红外吸收的条件 产生红外吸收的条件 1 1 红外辐射的能量应与振动能级差相匹配 即 红外辐射的能量应与振动能级差相匹配 即 2 2 分子在振动过程中偶极矩的变化必须不等于零 分子在振动过程中偶极矩的变化必须不等于零 故只有那些可以产生瞬间偶极距变化的振动才能产生红外吸收 故只有那些可以产生瞬间偶极距变化的振动才能产生红外吸收 2 2 a a 在红外谱图中 在红外谱图中 P CHP CH3 3 Ph COOH Ph COOH 有如下特征峰 有如下特征峰 v vOH OH以 以 3000cm3000cm 1 1为中心 为中心 有一宽而散的峰 而有一宽而散的峰 而 Ph COOCHPh COOCH3 3没有 没