红外拉曼光谱练习进步题

1、,.红外、拉曼光谱习题一选择题1 红外光谱是（AE ）A ：分子光谱B：原子光谱C：吸光光谱D ：电子光谱E：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（ACE ）A ：吸收光子的能量越大B：吸收光子的波长越长C：吸收光子的频率越大D ：吸收光子的数目越多E：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（AC ）A ：乙炔分子中B：乙醚分子中C： CO2 分子中对称伸缩振动不对称伸缩振动对称伸缩振动D：H 2O分子中对称伸缩振动E：HCl 分子中 H Cl 键伸缩振动4 下面五种气体，不吸收红外光的是（D ）： H 2 O： CO2： HCl： N 25 分

2、子不具有红外活性的 ,必须是（D ）：分子的偶极矩为零：分子没有振动：非极性分子：分子振动时没有偶极矩变化：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（ACD）1,.B:C-O 伸缩振动波数在2500 1500 cmC:N-H弯曲振动波数在4000 2500cmD:C-N伸缩振动波数在1500 1000cm111E:CN 伸缩振动在 1500 1000 cm 17. 下面给出五个化学键的力常数 ,如按简单双原子分子计算 , 则在红外光谱中波数最大者是（B ）A: 乙烷中 C-H 键, k5.1105 达因 cm 1B: 乙炔中 C-H 键 , k5.9105达因 cmC: 乙烷

3、中 C-C 键, k4.5105达因 cm11D: CH 3 CN 中 CN键 , k17.5 105达因 cm 1E:蚁醛中 C=O 键, k12.310 5达因 cm 18 基化合物中 ,当 C=O 的一端接上电负性基团则（ACE ）A: 羰基的双键性增强B: 羰基的双键性减小C:羰基的共价键成分增加D: 羰基的极性键成分减小E:使羰基的振动频率增大9 以下五个化合物 ,羰基伸缩振动的红外吸收波数最大者是（E）A:B:C:D:E:10 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：双键略有伸长：使双键的力常数变小使振动频率减小：使吸收光电子的波数增加,.11 下五

4、个化合物羰基伸缩振动的红外吸收波数最小的是（E）A:B:C:D:E:12 下面四个化合物中的C=C 伸缩振动频率最小的是（D ）A:B:C:D:13 两 个化合物 (1),(2)如用红外光谱鉴别 ,主要依据的谱带是（ C ）A(1) 式在 3300 cm 1有吸收而 (2) 式没有B:(1) 式和 (2) 式在 3300 cm 1都有吸收 ,后者为双峰C:(1) 式在 2200 cm 1有吸收D:(1) 式和 (2) 式在 2200 cm 1都有吸收E: (2) 式在 1680 cm1有吸收14 合物在红外光谱的 3040 3010 cm 1 及 1680 1620 cm 1 区域有吸收 ,则

5、下面五个化合物最可能的是（ A ）A：B：C：D：E：15.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为（C ）A玻璃B 石英C 卤化物晶体D有机玻璃16.预测 H2S 分子的基频峰数为（B ）,.（ A）4 （B）3 （C）2 （D）117. CH3 CH3 的哪种振动形式是非红外活性的（ A ）（A ）C-C （ B）C-H（C）asCH（D ）sCH18.化合物中只有一个羰基， 却在 1773cm-1和 1736 cm-1两个吸收峰，这是因为（C ）（ A ）诱导效应（B）共轭效应（C）费米共振（D ）空间位阻处出现19. Cl2 分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目（A0B1C2D3A ）

6、20. 红外光谱法 , 试样状态可以（ D ）A 气体状态B 固体 , 液体状态C 固体状态D 气体 , 液体 , 固体状态都可以21. 红外吸收光谱的产生是由（ C ）A 分子外层电子、振动、转动能级的跃迁B 原子外层电子、振动、转动能级的跃迁C 分子振动 - 转动能级的跃迁D 分子外层电子的能级跃迁22. 色散型红外分光光度计检测器多 （ C ）A 电子倍增器B光电倍增管C 高真空热电偶D 无线电线圈23. 一个含氧化合物的红外光谱图在 3600 3200cm-1 有吸收峰 , 下列化合物最可能的（C）A CH3CHOB CH3CO-CH3C CH3 CHOH-CH3D CH3O-CH2-

7、CH3,.24. 某化合物在紫外光区 204nm 处有一弱吸收，在红外光谱中有如下吸收峰：3300-2500 cm-1（宽峰）， 1710 cm-1，则该化合物可能是（ C ）A 、醛B、酮C、羧酸D 、烯烃二填空1 对于同一个化学键而言 ,台 C-H 键,弯曲振动比伸缩振动的力常数 _小 _,所以前者的振动频率比后者 _小 _.2 C-H,C-C,C-O,C-Cl,C-Br键的振动频率 ,最小的是_C-Br.3 C-H, 和 C-O 键的伸缩振动谱带 ,波数最小的是C-O _ 键 .4 在振动过程中 ,键或基团的偶极矩_不发生变化 ,就不吸收红外光 .5以下三个化合物的不饱和度各为多少 ?(

8、1)C8H18 ,U =_ 0_ .(2)C4H7N, U=2 .(3)，U_ 5 _.6 C=O 和 C=C 键的伸缩振动谱带 ,强度大的是 _ C=O_.7 在中红外区(4000 650cm1) 中 ,人们经常把4000 1350cm1区域称为_官能团区_,而把1350650cm1区域称为_指纹区.8 氢键效应使 OH 伸缩振动频率向 _低指数 _波方向移动 .9 羧酸在稀溶液中 C=O 吸收在 1760 cm 1 ,在浓溶液，纯溶液或固体时，健的力常数会 变小 ,使 C=O 伸缩振动移向 _ 长波 _方向 .10试比较与,在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是_后者 _,原因是 _ R与羰

9、基的超共轭_.,.11试比较与, 在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是_后者 _,原因是 _ 电负性大的原子使羰基的力常数增加_.12 随着环张力增大 ,使环外双键的伸缩振动频率 _ 增加 _,而使环内双键的伸缩振动频率 _减小 _.13 根据互相排斥规则，凡具有对称中心的分子，它们的红外吸收光谱与拉曼散射光谱没有频率相同的谱带。14 、同种分子的非极性键S-S ，C=C ，N=N ， CoC 产生强拉曼谱带， 随单键 ? 双键 ? 三键谱带强度 增加 。15 、 红外光谱中，由 C oN ，C=S ，S-H 伸缩振动产生的谱带一般较弱或强度可变，而在拉曼光谱中则是强谱带。16 、醇和烷烃的拉

10、曼光谱是相似的。17 、一般红外及拉曼光谱，可用以下几个规则判断(1) 互相排斥规则（ 2 ）互相允许规则（ 3）互相禁止规则三问答题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？答：（ 1）产生条件 :激发能与分子的振动能级差相匹配，同时有偶极矩的变化。并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱，具有红外吸收活性，只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱。（2）产生红外吸收的条件：,.1)红外辐射的能量应与振动能级差相匹配。即E光Ev ；2)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。2. 如何用红外光谱区别下列各对化合物？a

11、P-CH 3 -Ph-COOH和 Ph-COOCH 3b 苯酚和环己醇答： a、在红外谱图中 P-CH 3 -Ph-COOH有如下特征峰： vOH 以 3000cm-1为中心有一宽而散的峰。而Ph-COOCH3没有。b 、苯酚有苯环的特征峰：即苯环的骨架振动在16251450cm-1之间 ,有几个吸收峰 ,而环己醇没有。3. 下列振动中哪些不会产生红外吸收峰？（1 ）CO 的对称伸缩（2）CH 3CN 中 C C 键的对称伸缩（3 ）乙烯中的下列四种振动HHHH（A ）C = C（B）C = CHHHHH-H+H-H +（C）C = C（D ）C = CH-H+H+H-,.答：（1）0 ，有红

12、外吸收峰（2）0 ，有红外吸收峰（3）只有 D 无偶极矩变化，无红外吸收峰4 、下列化合物在红外光谱中哪一段有吸收？各由什么类型振动引起？HO CH=OCH 3CO2CH2CCH（A）（B）答：（A）HO C-H ： vOH37003200cm-1OH13001165cm-1vCH(O)28202720cm-1 双峰vC=O17401720cm-1苯骨架振动： 16501450 cm-1苯对位取代： 860800 cm -1v=CH31003000cm-1O（B）CH3COCH 2CCH ：vC=O17501735cm-1vC O C13001000cm-1vCC23002100cm-1vCH

13、33003200cm-1,.vasC H2962 ±10cm -1 、2926 ±5cm -1vsC H2872 ±10cm -1 、2853 ±10cm -1asC H1450 ±20cm -1 、1465 ±20cm -1sC H13801370cm -15 、红外光谱（图 10-28 ）表示分子式为 C8 H 9 O 2N 的一种化合物，其结构与下列结构式哪一个符合？NHCOCH 3NH2COCH 2OHCO2 CH3OCH3（A）（B）（C）NHCH 3CH2NH2CO 2HCO2 H（D）（E）答：（A）结构含 OH ，而图

14、中无 vOH 峰，排除O（C）结构中含 CNH 2 ，伯酰胺，而图中无1650 、1640cm -1 的肩峰，排除。,.（D）与（ E）结构中有 -COOH ，而图中无 3000cm -1 大坡峰，排除。（B）图中 3600cm -1 ，3300cm -1 为 vAr N1680cm -1 ，为 v C=O16001400cm-1 为苯骨架振动13001000cm-1 表示有 C-O-C所以应为（ B）。6 、芳香化合物 C7 H 8O ，红外吸收峰为3380 、3040 、2940 、 1460 、1010 、690 和 740cm -1 ，试推导结构并确定各峰归属。解：=7+18/2=43

15、380cm -1 表明有 -OH3040cm -1 表明为不饱和 H690 与 740cm -1 表明苯单取代得CH 2OH3380cm -1 为 vOH ；2940cm -1 为 CH 2 的 vC-H ；3040cm -1 为 v= C-H ；1460cm -1 为苯骨架振动；1010cm -1 ，为 vC-O ；690 与 740cm -1 为苯单取代 C-H,.7 、化合物 C4 H 5 N ，红外吸收峰：3080, 2960, 2260, 1647, 990和 935cm -1 ，其中 1865为弱带，推导结构。解：=4+1+15= 3()2CH2 = CHCH 2CN3080cm

16、-1 为 v= C-H ；2960cm -1 、 2260cm -1 为 vC-H ；1647 cm -1 为 vCN ；1418cm -1 为C-H ；990cm -1 和 935cm -1 为烯烃取代 =C-H7. 一个化合物的结构不是 A 就是 B,其部分光谱图如下，试确定其结构。(A)(B)答：由图可得，在2300cm -1 左右的峰为 CN 产生的。而图在1700cm-1左右也没有羰基的振动峰。故可排除(B)而为 (A),.8. 下图是分子式为 C8H 8O 化合物的红外光谱图 ,bp=202 ,试推测其结构。答：其结构为9. 请根据下面的红外光谱图试推测化合物C7 H 5NO 3

17、（mp106 ）的结构式。答：其结构为10. 分子式为 C8H 16 的未知物，其红外光谱如图，试推测结构。,.答：其结构为11. 红外光区的划分？答：红外光按波长不同划分为三个区域：近红外区域（1-2.5微米）、中红外区域（ 2.5-25 微米）、远红外区（ 25-1000微米）。12 振动光谱有哪两种类型？多原子分子的价键或基团的振动有哪些类型？同一种基团哪种振动的频率较高？哪种振动的频率较低 ?答：（ 1）振动光谱有红外吸收光谱和激光拉曼光谱两种类型。（ 2）价键或基团的振动有伸缩振动和弯曲振动。 其中伸缩振动分为对称伸缩振动和非对称伸缩振动； 弯曲振动则分为面内弯曲振动 （剪式振动、

18、面内摇摆振动）和面外弯曲振动（扭曲振动、面外摇摆振动） 。1）伸缩振动：指键合原子沿键轴方向振动，这是键的长度因原子的伸缩运动发生变化。2）弯曲振动：指原子离开键轴振动，而产生键角大小的变化。（ 3）伸缩振动频率较高， 弯曲振动频率较低。（键长的改变比键角的改变需要更大的能量）非对称伸缩振动的频率高于对称伸缩振动。,.13. 说明红外光谱产生的机理与条件？答：（1 ）产生机理：当用红外光波长范围的光源照射物质时，物质因受光的作用，引起分子或原子基团的振动， 若振动频率恰与红外光波段的某一频率相等时就引起共振吸收，使光的透射强度减弱，使通过试样的红外光在一些波长范围内变弱，在另一些范围内则较强，

19、用光波波长（或波数）对光的透过率作图，便可得到红外光谱（2）产生条件：1）辐射应具有能满足物质产生振动- 转动跃迁所需的能量， 即振动的频率与红外光谱谱段的某频率相等。2）辐射与物质间有相互偶合作用，即振动中要有偶极矩变化14 红外光谱图的表示法？答：红外吸收光谱图：不同频率IR 光辐射于物质上，导致不同透射比，以纵座标为透过率， 横座标为频率， 形成该物质透过率随频率的变化曲线，即红外吸收光谱图。横坐标：波数cm -1 或者波长m ，纵坐标：透过率 %或者吸光度。15. 红外光谱图的四大特征 (定性参数 )是什么？如何进行基团的定性分析？如何进行物相的定性分析？答：（ 1）红外光谱图的四大特

20、征(定性参数 )是：谱带的数目、谱带的位置、谱带的强度、谱带的形状。（ 2）进行基团的定性分析时， 首先，观察特征频率区，根据基团的伸缩振动,.来判断官能团。（3）进行物相的定性分析：1）对于已知物：a、观察特征频率区，判断官能团，以确定所属化合物的类型b 、观察指纹频率区，进一步确定基团的结合方式c、对照标准谱图进行比对，若被测物质的与已知物的谱图峰位置和相对强度完全一致，可确认为一种物质。2）对于未知物：A、做好准备工作。了解试样的来源，纯度、熔点、沸点点各种信息，如果是混合物，尽量用各种化学、物理的方法分离B、按照鉴定已知化合物的方法进行16. 何谓拉曼效应？说明拉曼光谱产生的机理与条件

21、？答：（1）光子与试样分子发生非弹性碰撞，也就是说在光子与分子相互作用中有能量的交换，产生了频率的变化，且方向改变叫拉曼效应。（2）产生的机理：由于光子与试样分子发生非弹性碰撞，使得分子的极化率发生变化，最终使散射光频率和入射光频率有差异。17. 请叙述 CS2 的拉曼和红外活性的振动模式？答：CS2 对称伸缩振动时只有拉曼活性，反对称伸缩振动和弯曲振动时只有红外活性。,.18 比较拉曼光谱与红外光谱。答：（ 1）相同点：两光谱都属于分子振动光谱（ 2）不同点：1）两光谱的光源不同： 拉曼光谱用单色光很强的激光辐射， 频率在可见光范围；红外光谱用的是红外光辐射源，波长大于1000nm的多色光2

22、）产生机理不同：拉曼光谱是分子对激光的散射， 强度由分子极化率决定，其适用于研究同原子的非极性键振动，红外光谱是分子对红外光的吸收，强度由分子偶极矩决定，其适用于研究不同原子的极性键的振动。3）光谱范围不同：红外光谱的范围是4000-400cm-1,拉曼光谱的范围是4000-40cm-1 .拉曼光谱的范围较红外光谱范围宽。4）制样、操作的不同：a、在拉曼光谱分析中水可以作溶剂， 但是红外光谱分析中水不能作为溶剂。b、拉曼光谱分析中样品可盛于玻璃瓶，毛细管等容器中直接测定，但红外光谱分析中不能用玻璃容器测定。c、拉曼光谱分析中固体样品可直接测定，但红外光谱分析中固体样品需要研磨制成 KBr 压片

23、。19 红外与拉曼活性判断规律？指出下列分子的振动方式哪些具有红外活性、哪些具有拉曼活性。为什么？（ 1）O2 、H 2（ 2） H 2 O 的对称伸缩振动、反对称伸缩振动和弯曲振动。答：（一）红外与拉曼活性判断规律：产生偶极矩变化有红外活性，反之没有。,.分子极化率变化有拉曼活性，反之没有， 凡有对称中心的分子， 其分子振动仅对红外和拉曼之一有活性； 凡无对称中心的分子， 大多数分子振动对红外和拉曼都是有活性的；少数分子的振动即红外非活性又拉曼非活性。（二）（1 ） O 2 、 H 2 都有两个原子，且为线性分子，所以其振动形式有3n-5=3*2-5=1中，即对称伸缩振动，它们分子的振动是拉

24、曼活性，红外非活性，因为它们是对称分子，其振动中并没有偶极矩的变化，有极化率的变化。（2）H 2O 分子中有3 个原子，且为非线性分子，所以其振动形式有3n-6=3*3-6=3种，即对称伸缩振动、反对称伸缩振动和弯曲振动三种振动都对红外和拉曼都具有活性， 因为水分子为无对称中心的分子，其振动同时使偶极矩和极化率产生变化。20 、比较红外与拉曼光谱分析的特点。什么样的分子的振动具有红外或拉曼活性？答：拉曼光谱是分子对激光的散射， 强度由分子极化率决定， 其适用于研究同原子的非极性键振动，与红外光谱分析相比，拉曼光谱的特点：1）光谱范围较红外光谱宽，为40-4000cm-1；2）水可以作溶剂；3）样品可盛于玻璃瓶，毛细管等容器中直接测定；4）固体样品可直接测定；5）激光方向性强，光束发散小（1-2 ）可测定一定深度的微区样品；如测包裹体中的物质；6)合频、倍频谐波少甚至无；图谱简单。,.21 、何为有机基团的IR 特征吸收峰？影响红外吸收峰发生移动的因素有哪些？答 :（1）总结大量红外光谱资料后，发现具有同一类型化学键或官能团的不同化合物，其红外吸收频率总是出现在一定的波数范围