红外吸收光谱法试题与答案

1、红外吸收光谱法0.051eV。、选择题1 . CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的(1)(1) U C-C U C-H(3) 8 asCH(4) 8 sCH3.4.5.(1)诱导效应(2)共轲效应(3)费米共振(4)空间位阻一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为(1)玻璃(2)石英(3)红宝石预测H2s分子的基频峰数为(2)(1) 4(2) 3(3) 2(4) 1卜列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是(1)C=人(2) C三 C 一(3)(4)(4)卤化物晶体(4)(4) O H2.化合物中只有一个谈基， 却在1773cm-1和1736 cm-1处出现两个吸收峰，这是 因为(3)二

2、、解答及解析题1.把质量相同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：E hv 2/；所以B体系有较大的势能。M2 .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

3、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(0) C-O > C-N > C-C;C-C > C-N > C-O; C-N > C-C > C-O ;

4、C-N > C-O > C-C; C-O > C-C > C-N5.对于CHC13、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)计算CDC13中C-D伸缩振动的位置；(2)计算CHBr3中C-Br伸缩振动的位置。2答：(1) v 1307*%' , C-H : k30305.37 C-D 的伸缩振动频率为1307V 1307尿=1307*，5.37=3028cm-16. C-C、C=C、C三C的伸缩和振动吸收波长分别为7.0 m, 6.0 m和4.5 m。按照键力常数增加的顺序排列三种类型的碳-碳键。2V241307

5、答：v 1307/ K * M , C-C、C=C、CmC 对应白勺为 v1、V2、V3 ,M2由题知 V1 > V2 > V3。所以 K1 > K2 > K37 .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 .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) HC 三CH 非

6、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。2349cm-1处出现两个基频吸10 . CO2分子应有4种基本振动形式，但实际上只在 667cm-1和收峰，为什么？答：因为VsA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1667 cm ,两振动发生简并。11.默基化合物I、n、出、IV中,C=O伸缩振动出现最低者为(IV)0Rl- CHi- CHl R20II%- CH- CH C-矽出、R-CH-CH - C-CH-CH-RIV、12.0CJ

7、1化合物中只有一个谈基，却有两个C=O的吸收带，分别在 1773cm-1和12.1736 cm-1 ,这是因为： （D/E）A.诱导效应B.共轲效应C.空间效应D.偶合效应E.费米共振F.氢键效应吸收带：（(1)30002700 cm-11675 人-1500 cm-114751300 cm-1 ;(2)30002700 cm-12400 2100 cm-11000650 cm-1 ;(3)33003010 cm-11675 人-1500 cm-114751300 cm-1 ;(4)33003010 cm-11900-1650 cm-114751300 cm-1 ;(5)30002700 cm

8、-11900-1650 cm-114751300 cm-1 ;卜列5组数据中，哪一种数据所涉及的红外光谱区域能包括收峰，为什么?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:OIIC-OH和C-CH(1)CH委( A G OH答：在860-800有很强的峰，一般为单峰,一二一- 和CH3CH2CH2CHO答：CH3CH2CH2CHO在1380附近出现单峰。(3)答：一 口存在共轲，C=O双键吸收峰波数较

9、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：N 三 C-NH2+-CH-CH 2OH (I) HN 三 CH-NH-CO-CH 2- (n)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：N 三 C-NH 2+-CH-CH 20H16 . 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竣酸的两种异构体，并预测它们的红外光谱。(1) C4H802(2) C5H8。4答： CH?CH?CH

10、?COOH , CH?CH(CH ?)COOH ; HOOC(CH ?)?COOH , HOOCCH ?CH(CH ?)COOH 。18 .乙醇的红外光谱中， 羟基的吸收峰在 3333 cm-1,而乙酉I的1%CCl 4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：C-Cl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6

11、 1.40ppm (3H)有三重峰，8 3.48ppm (2H)有单峰，8 4.25ppm (2H)有四重峰，试推断该化合物的结构。答:21.22.C2H5OOC-CH2-CN卜图为分子式 C6H5O3N的红外光谱，写出预测的结构。答:某化合物A,分子式为C8H16,它的化学性质如下:(1)区 H/Aj CH R +。疝2口WNn一酣类化合物B(2)(3)典*，口访+无合物A主要产物口CDOj.(4)C温成功诲砺f汨4口 +C&HiQ 化合物E化合物E的NMR谱中8 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：B:C: (CH3

12、) 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玻基、对位二取代苯环两个结构单位。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不能使滨水褪色。

13、+ M 旨冬注ac6HlM 赳化合物B十QH0cle)化合物口 + HQ» 6副如。（E）25 .无色液体，分子量 89.09,沸点131 C,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 （强），试推断未知物为何物?答：CH3CH2CH2NO226 .某化合物，沸点为159161 C,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。用热的高镒酸钾溶液157士处理时，可使化合物慢

14、慢溶解，如此所得溶液用硫酸酸化，得到一个中和当量为1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.C4H8。2,沸点77C,试推有一种液体化合物，其红外光谱见下图，已知它的分子式为答:28. 一个具有中和当量为 136±1的酸A,不含X、N、So A不能使冷的高镒酸钾溶液褪色，但此化合物的碱性溶液和高镒酸钾试剂加热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83±1,其红外光谱见下图，紫外吸收峰入max甲醇=256nm ,问A为何物?答：A：CO OH “CQOH二 B：二川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(CiiHi6O2),而B在Al 2。3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)。