波谱分析教程考试题库及答案.docx
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波谱分析教程考试题库及答案
第二章：
紫外吸收光谱法
一、选择
1.频率（MHZ为4.47X108的辐射，其波长数值为
（1）670.7nm
（2）670.7卩（3）670.7cm（4）670.7m
2.紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了
（1）吸收峰的强度
（2）吸收峰的数目（3）吸收峰的位置（4）吸收峰的形状
3.紫外光谱是带状光谱的原因是由于
（1）紫外光能量大
（2）波长短（3）电子能级差大
（4）电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因
4.化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高
****
（1）^宀6
（2）nn（3）n^a（4）n^n
5.n^n*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大
（1）水
（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷
6.下列化合物中，在近紫外区（200〜400nm）无吸收的是
（1）
（2）_（3）■—'（4）'—'
7.下列化合物，紫外吸收入max值最大的是
（1）「
（2）「「（3）（4）二、解答及解析题
1.吸收光谱是怎样产生的？
吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定？
2.紫外吸收光谱有哪些基本特征？
3.为什么紫外吸收光谱是带状光谱？
4.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息？
紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性?
5.分子的价电子跃迁有哪些类型？
哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来
6.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？
7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型？
它们与分子结构有什么关系？
8.溶剂对紫外吸收光谱有什么影响？
选择溶剂时应考虑哪些因素？
9.什么是发色基团？
什么是助色基团？
它们具有什么样结构或特征？
10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n~n*跃迁波长红移？
而使羰基n~n*跃迁波长蓝移？
11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其ntn*跃迁吸收带波长愈长？
请解释其因。
12.芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时，B吸收带的形状有明显的
差别，解释其原因。
13.pH对某些化合物的吸收带有一定的影响，例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发生蓝移，而
苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移，为什么？
羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么变化？
14.某些有机化合物，如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色，许多天然有机化合物也具有颜色，为什么？
15.六元杂环化合物与芳环化合物具有相似的紫外吸收光谱，请举几个例子比较之，并解释其原因。
16.紫外光谱定量分析方法主要有哪几种？
各有什么特点？
17.摩尔吸光系数有什么物理意义？
其值的大小与哪些因素有关？
试举出有机化合物各种吸收带的摩尔吸光系数的数值范围。
18.如果化合物在紫外光区有K吸收带、B吸收带和R吸收带，能否用同一浓度的溶液测量此三种吸收带？
19.紫外分光光度计主要由哪几部分所组成？
它是怎样工作的？
20.计算波长为250nm400nm的紫外光频率、波数及其所具有的能量（以eV和kJ•mol-1为单位表示）。
21.计算具有1.50eV和6.23eV能量光束的波长及波数。
22.已知丙酮的正己烷溶液有两吸收带，其波长分别为189nm和280nm分别属n^n*跃迁和mn*跃迁，
计算n,n,n*轨道之间的能量差。
23.画出酮羰基的电子轨道（n,n,n*）能级图，如将酮溶于乙醇中，其能级和跃迁波长将发生什么变化？
请在图上画出变化情况。
24.化合物A在紫外区有两个吸收带，用A的乙醇溶液测得吸收带波长入1=256nm入2=305nm,而用A的己烷
溶液测得吸收带波长为入1=248nm入2=323nm,这两吸收带分别是何种电子跃迁所产生？
A属哪一类化合物？
25.异丙叉丙酮可能存在两种异构体，它的紫外吸收光谱显示（a）在入=235nm有强吸收，£=1.20x10：
（b）在
入＞220nm区域无强吸收，请根据两吸收带数据写出异丙丙酮两种异构体的结构式。
26.
某化合物的紫外光谱有B吸收带，还有入=240nm,£=13x104及入=319nm£=50两个吸收带，此化合物中含有什么基团？
有何电子跃迁？
28.乙酰丙酮^■-一在极性溶剂中的吸收带入=277nm,£=1.9x103,而在非极性溶剂中的
吸收带入=269nm,£=1.21x104，请解释两吸收带的归属及变化的原因。
1）
29.下列化合物的紫外吸收光谱可能出现什么吸收带？
并请估计其吸收波长及摩尔吸光系数的范围。
（
0
〔:
H孑一CH—CH—C—OH
严叩居
（2）0
ch=ch2
（]
9
（3）.丿
（4）NO：
30.化合物A和B在环己烷中各有两个吸收带,
3
£=1.0x10,入2=280nm,£=25,判断化合物
4
A：
入1=210nm,£1=1.6x10,入2=330nm,£2=37。
B：
入1=190nm，
A和B各具有什么样结构？
它们的吸收带是由何种跃迁所产生？
31.下列4种不饱和酮，已知它们的n^n跃迁的K吸收带波长分别为225nm,237nm,349nm和267nm,请找
32.
出它们对应的化合物。
33.
计算下列化合物在乙醇溶液中的K吸收带波长。
34.
推测下列二取代苯的K吸收带波长。
在乙醇中入=288nm,£=1.9X104在乙醚
确定其结构。
35.对甲胺基苯甲酸在不同溶剂中吸收带变化如下，请解释其原因。
中入=277nm£=2.06X1Q4在稀HCI中入=230nm,£=1.06X104
36.某化合物的£=2.45X105,计算浓度为2.50X10-6mol・L-1的乙醇溶液的透过率和吸光度
（吸收池厚度1cm）。
37.已知氯苯在入=265nm处的£=1.22X104,现用2cm吸收池测得氯苯在己烷中的吸光度浓度。
A=0.448,求氯苯的
38.
将下列化合物按K吸收带波长大小次序排列起来，并证明排列的理由。
39.已知浓度为0.010g•L-1的咖啡碱（摩尔质量为212g•mol-1）在入=272nm处测得吸光度A=0.510。
为了测定咖啡中咖啡碱的含量，称取0.1250g咖啡，于500ml容量瓶中配成酸性溶液，测得该溶液的吸光度A=0.415，求咖啡碱的摩尔吸光系数和咖啡中咖啡碱的含量。
40.用分光光度法测定含乙酰水杨酸和咖啡因两组份的止痛片，为此称取0.2396g止痛片溶解于乙醇中，准确稀
释至浓度为19.16mg•L-1,分别测量入1=225nm和入2=270nm处的吸光度，得A=0.766,A=0.155，计算止痛片中乙酰水杨酸和咖啡因的含量.（乙酰水杨酸£225=8210,£270=1090,咖啡因£225=5510,£270=8790。
摩尔质量：
乙酰水
11
杨酸为180g•mol-，咖啡因为194g•mo「）。
第三章
一、选择题
1.CH3—CH3的哪种振动形式是非红外活性的
as
（1）uC-C
（2）UC-H（3）SCH
0
2.化合物中只有一个羰基，却在
（1）诱导效应
（2）共轭效应（3）
红外吸收光谱法
s
（4）SCH
1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰，这是因为
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）卤化物晶体
（1）玻璃
（2）石英（3）红宝石
4.预测H2S分子的基频峰数为
（1）4
（2）3（3）2（4）1
5.下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是
H
（1）
（2）—C三C—（3）（4）—O—H
二、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。
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？
3.红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度？
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
①C-O>C-N>C-C;②C-C>C-N>C-O;③C-N>C-C>C-O:
④C-N>C-O>C-C;⑤C-O>C-C>C-N
5.对于CHCI3、C-H伸缩振动发生在3030cm-1，而C-Cl伸缩振动发生在758cm-1
（1）计算CDCI3中C-D伸缩振动的位置；
（2）计算CHBr3中C-Br伸缩振动的位置。
6.C-C、C=C、C三C的伸缩和振动吸收波长分别为7.0卩m,6.0卩m和4.5卩m。
按照键力常数增加的顺序排
列三种类型的碳-碳键。
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？
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。
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。
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?
却有两个C=O的吸收带，分别在1773cm-1和1736cm-1,这是因为:
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一的吸收带:
（1）
3000-
■1
〜2700cm
1675-
-1
-1500cm
-1
1475〜1300cm
（2）
3000-
-2700cm-1
2400-
-1
-2100cm
-1
1000〜650cm
（3）
3300-
-3010cm-1
1675-
-1
-1500cm
-1
1475〜1300cm；
（4）
3300-
-1
-3010cm1
1900-
-1
-1650cm
-1
1475〜1300cm
（5）
3000-
-2700cm-1
1900-
-1
1650cm
-1
1475〜1300cm1；
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?
14.试用红外光谱区别下列异构体：
（1）
（2）
（3）
□
匚.和
CH3CH2CH2CHO
和
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-CH2OH（I）HN三
CH-NH-CO-CH2-（H）取代产物在2300cm-1和3600cm-1有两个尖锐的谱峰。
但在3330cm-1和1600cm-1没
有吸收=4，其产物为何物？
16.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件材料为：
（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
18..乙醇的红外光谱中，羟基的吸收峰在3333cm-1，而乙醇的1%CCk溶液的红外光谱中羟基却在3650cm-1
和3333cm-1两处有吸收峰，试解释之。
19.能与气相色谱仪联用的红外光谱仪有：
（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S1.40ppm（3H）有三重峰，S3.48ppm（2H）
有单峰，S4.25ppm（2H）有四重峰，试推断该化合物的结构。
21.下图为分子式C6H5O3N的红外光谱，写出预测的结构。
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77C，试推断其结构。
28.
一个具有中和当量为136土1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83
±1，
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
152±1，红外光谱如下图所示。
试推断A的结构。
10
30.一个化合物分子式为C4H6O2,已知含一个酯羰基和一个乙烯基。
用溶液法制作该化合物的红外光谱有如
下特征谱带：
3090cm-1（强）,1765cm-1（强），1649cm-1（强），1225cm-1（强）。
请指出这些吸收带的归属，并写出可能的结构式。
第四章NMR习题
一、选择题
1.若外加磁场的强度Ho逐渐加大时，则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量如何变化？
（1）不变
（2）.逐渐变大（3）.逐渐变小（4）.随原核而变
2.下列哪种核不适宜核磁共振测定
（1）.12C
（2）.15N（3）19F（4）31P
3.下列化合物中哪些质子属于磁等价核
（1）HaHbC=CFaFb
（2）CHaHbF（3）.R—CO—NHaHb（4）一：
<：
"
4.苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位移最大
（1）—CH2CH3
（2）—OCH3（3）—CH=CH2（4）—CHO
5.质子的化学位移有如下顺序：
苯（7.27）>乙烯（5.25）>乙炔（1.80）>乙烷（0.80）,其原因是
（1）导效应所致
（2）杂化效应和各向异性效应协同作用的结果
（3）向异性效应所致（4）杂化效应所致
ch3chcooh
6.在通常情况下，0H在核磁共振谱图中将出现几组吸收峰
（1）3
（2）4（3）5（4）6
7.化合物Ph—CH2—CH2—O—CO—CH3中的两个亚甲基属于何种自旋体系
（1）A2X2
（2）A2B2（3）AX3（4）AB
8.3个不同的质子Ha、Hb、Hc,其屏蔽常数的大小为db>（Ta>bc。
则它们的化学位移如何？
（1）Sa>Sb>Sc
（2）Sb>Sa>Sc（3）Sc>Sa>Sb（4）Sb>Sc>Sa
9.一化合物经元素分析C:
88.2%,H:
11.8%，它们的1HNMR谱只有一个峰，它们可能的结构是下列中的哪个？
10.
11.下列化合物中，甲基质子化学位移最大的是
（1）CH3CH3
（2）CH3CH=CH2（3）CH3C三CH（4）CH3C6H5
12.确定碳的相对数目时，应测定
（1）全去偶谱
（2）偏共振去偶谱（3）门控去偶谱（4）反门控去偶谱
13.1Jch的大小与该碳杂化轨道中S成分
（1）成反比
（2）成正比（3）变化无规律（4）无关
14.下列化合物中羰基碳化学位移Sc最大的是
（1）酮
（2）醛（3）羧酸（4）酯
15.下列哪种谱可以通过Jcc来确定分子中C—C连接关系
（1）COSY
（2）INADEQUATE（3）HETCOR（4）COLOC
16.在四谱综合解析过程中，确定苯环取代基的位置，最有效的方法是
（1）紫外和核磁
（2）质谱和红外（3）红外和核磁（4）质谱和核磁
二、解答及解析题
7412
1.下列哪个核没有自旋角动量？
Li3,He2,C6
2.电磁波的频率不变，要使共振发生，F和H核哪一个需要更大的外磁场？
为什么?
3.下面所指的质子，其屏蔽效应是否相同？
为什么？
H
I
H-C-O-H
I
H
4.
在下列A、B系统中，哪个有圈的质子在高场共振？
为什么?
5.使用60MHz的仪器,TMS和化合物中某质子之间的频率差为180Hz,如果使用40MHz仪器，则它们之间的
频率差是多少？
CH厂
6.曾采用100MHz（2.35T）和60MHz（1.41）两种仪器测定了-的氢谱，两个甲基的化学位
移分别为3.17和1.55,试计算用频率表示化学位移时，两个仪器上测定的结果。
7.氢核磁矩为2.79（卩hJ），磷核磁矩为1.13（卩P=31），两者的自旋角动量均为1/2,试问在相同磁场条件下，
何者发生核跃迁时需要的能量较低？
8.在下列化合物中，质子的化学位移有如下顺序：
苯（7.27）＞乙烯（5.25）＞乙炔（1.80）＞乙烷（0.80）,
试解释之。
9.在苯乙酮的氢谱中，苯环质子的信号都向低场移动。
•间位和对位质子在b值7.40,而邻位质子的b值却在
7.85左右，为什么？
10.以CH3-CH2-Br为例，其中什么氢核化学位移值较小？
什么氢核的化学位移值较大？
11.在下列系统中，H核之间的相互干扰系统中属于什么类型？
并指出H核吸收峰的裂分数？
A'I,叩一■:
B丄
孑0夕0
cO厂CH-C〔在°a2CHCH（Cl）-C＜H
12.一化合物分子式为C6H11NO,其1H谱如图4-1,补偿扫描信号经重水交换后消失，试推断化合物的结构式。
图4-1C5H7O2N的1H-NMR谱图
13.某化合物C6H12CI2O2的1H谱如下图4-2所示,试推断化合物结构式。
图4-2C6H12C12O2的1H谱图
ppm
图4-3C8H9Br1H-NMR谱图
15.由核磁共振图（图4-4），推断C7H14O的结构。
ppnn
1
图4-4C7H14O的H-NMR谱图
16.由核磁共振图（图4-5）,推断C10H14的结构。
Ajk丄］
ll
ILJL1O337SS-432±O
ppm
图4-5C10H14的1H-NMR谱图
17.由核磁共振图（图4-6），推断C11H16O的结构。
ill.
jd
—
1■1■■*II■■I■1'■"1*1•lT111
1Od876S-432IO
Ippm
图4-6C11H16O的1H-NMR谱图
18.由核磁共振图（图4-7），推断C10H12O2的结构。
图4-7C10H12O2的1H-NMR谱图
19.由核磁共振图（图4-8）,推断C8H8O的结构。
JLJl
■———11I~11—II—■r
1±±O&87BS-43全乂O
egwwppm
图4-8C8H8O的1H-NMR谱图
20.某未知物分子式C6H14O,其红外光谱在3300cm-1附近是宽吸收带，在1050cm-1有强吸收，其核磁图如图4-9所示,试确定该化合物的结构。
图4-9C6H14O的1H-NMR谱图
第五章质谱
一、选择题
1.在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐增加磁场强度H，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何变化？
（1）从大到小
（2）从小到大（3）无规律（4）不变
2.含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为
（1）偶数
（2）奇数（3）不一定（4）决定于电子数
3.二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为
（1）1:
1：
1
（2）2:
1:
1（3）1:
2:
1（4）1：
1：
2
4.在丁酮质谱中，质荷比为29的碎片离子是发生了
（1）a-裂解
（2）I-裂解（3）重排裂解（4）y-H迁移
5.在通常的质谱条件下，下列哪个碎片峰不可能出现
（1）M+2
（2）M-2（3）M-8（4）M-18
二、解答及解析题
1.样品分子在质谱仪中发生的断裂过程，会形成具有单位正电荷而质荷比（m/z）不同的正离子，当其通过
磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变？
其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变？
2.带有电荷为e、质量为m的正离子，在加速电场中被电位V所加速，其速度达u,若离子的位能（eV）与
动能（mu2/2）相等，当电位V增加两倍时，此离子的运动速度u增加多少倍？
3.在双聚焦质谱仪中，质量为m,电荷为e、速度为u的正离子由离子源进入电位为E的静电场后，由于受电场作用而发生偏转。
为实现能量聚焦，要使离子保持在半径为R的径向轨道中运动，此时的R值受哪些因素影响？
4.在双聚焦质谱仪中，质量为m,电荷为e、速度为u的正离子由电场进入强度为H的磁场后，受磁场作用，
再次发生偏转，偏转的半径为r,此时离子受的向心力（Heu）和离心力（mu2/r）相等，此时离子受的质荷
比受哪些因素影响？
5.在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压V固定时，若逐渐增大磁场强度H，对具有不同荷比的正
离子,其通过狭缝的顺序如何确定？
6.在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和磁场强度H固定时,若把加速电压V值逐渐加大,对具有不同质荷比的正离子,其通过狭缝的顺序如何确定？
7.在有机质谱中使用的离子源有哪几种？
各有何特点？
8.试确定具有下述分子式的化合物,其形成的分子离子具有偶数电子还是奇数电子？
（1）C3H8
（2）CH3CO（3）C6H5COOC2H5（4）C6H5NO2
9.试确定下述已知质何比离子的可能存在的化学式：
（1）m/z为71,只含C、H、O三种元素
（2）m/z为57,只含C、H、N三种元素
（3）m/z为58,只含C、H两种元素
10.试写出苯和环己烯的分子离子式。
11.写出环己酮和甲基乙烯醚的分子离子式。
12.写出丙烷分子离子的碎裂过程,生成的碎片是何种正离子,其m/z是多少？
13.试解释溴乙烷质谱图中m/z分别为29、93、95三峰生成的原因？
14.有一化合物其分子离子的m/z为120,其碎片离子的m/z为105，问
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