红外吸收光谱法习题Word文件下载.docx

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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,犹如人的一样,故称为。

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.3，2，4B.2，3，4C.3，4，2D.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（）

A.2，3，3B.3，2，8C.3，2，7D.2，3，7

3、二氧化碳的基频振动形式如下（）

（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?

（）

A.3000—2700cm-1，1675—1500cm-1，1475—1300cm一1。

B.3300—3010cm-1，1675—1500cm-1,1475—1300cm-1。

C.3300—3010cm-1,1900—1650cm-l，1000——650cm-1。

D.3000—2700cm-1,1900—1650cm-1,1475——1300cm-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？

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（）

A．

（1）B．

（2）C．（3）D．（4）

7、在醇类化合物中,O—H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（）

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（）

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C＝O、C－O、O－H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ν（O－H）与ν（C－O），ν（C＝O）与ν（C－O），说明键力常数与折合原子质量对伸缩振动频率的影响。

4、已知CHCl3中C－H键和C－Cl的伸缩振动分别发生在3030cm-1与758cm-1。

（1）试计算CDCl3中C－H键的伸缩振动发生的位置；

（2）试计算CHBr3中C－Br键的伸缩振动频率。

（假设CHCl3与CDCl3的键力常数K相同，C－Br键与C－Cl的键力常数K相同）

四、问答题

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C＝O的吸收峰出现在高频区？

为什么

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C＝O伸缩振动频率的大小顺序。

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原因。

4、欲测定某一微细粉末的红外光谱，试说明选用什么样的试样制备方法？

为什么？

习题解答

一．填空题

1．伸缩振动和变形振动,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（δ）、面内摇摆振动（ρ）和面外摇摆振动（ω）、面外扭曲振动（τ）。

2．三个区:

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．偶极矩，除了单原子和同核分子

4．有偶极矩变化的称为红外活性,相反则称为红外非活性的。

出现吸收峰。

5．主要有能斯特灯和硅碳棒。

6．3750—3000cm-1,3300—3000cm-1,3000—2700cm-1。

7．出现在2400—2100cm-1,19000—1650cm-1,1650—1500cm-1。

8．4000—1300cm-1称为官能团区；

1300—600cm-1区域中,犹如人的指纹一样,故称为指纹区。

1（A）2.（C）3（D）

4．（D）1900—1650cm-1为C==O伸缩振动，3000—2700cm-1为饱和碳氢C—H伸缩振动（不饱和的其频率高于3000cm-1），1475——1300cm-1为C—H变形振动（如—CH3约在1380—1460cm-1）。

5．（B）6（D）7（B）8．（D）

1.

2、

3、解：

Ar（H）=1.00794，Ar（O）=15.9994，Ar（C）=12.0107

4解：

（1）

（2）

四、简答题

1、答：

正己烷溶剂中C＝O的吸收峰出现在高频区，在95％乙醇溶液C＝O的吸收峰出现在低频区。

原因在乙醇溶液中由于C＝O与乙醇中的－OH之间易形成氢键，使C＝O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、答：

酰氯，酸，酯，醛，酰胺。

3、

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（C=C）吸收带外，还应出现（OH）和（C=O）吸收，

（C=O）吸收带出现在1650cm-1，（OH）吸收带在生成氢键时，可移至3000cm-1。

4、答：

固体研磨法（用KBr作稀释剂）

1.在分子的红外光谱实验中,并非每一种振动都能产生一种红外吸收带,常常是实际吸收带比预期的要少得多。

其原因是

（1）_______;

（2）________;

（3）_______;

（4）______。

2.乳化剂OP-10的化学名称为:

烷基酚聚氧乙烯醚,

化学式:

IR谱图中标记峰的归属:

a_____,b____,c______,d____。

3.化合物

的红外光谱图的主要振动吸收带应为:

（1）3500～3100cm-1处,有___________________振动吸收峰

（2）3000～2700cm-1处,有___________________振动吸收峰

（3）1900～1650cm-1处,有___________________振动吸收峰

（4）1475～1300cm-1处,有___________________振动吸收峰

4.在苯的红外吸收光谱图中

（1）3300～3000cm-1处,由________________________振动引起的吸收峰

（2）1675～1400cm-1处,由________________________振动引起的吸收峰

（3）1000～650cm-1处,由________________________振动引起的吸收峰

1.Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目为（）

（1）0

（2）1（3）2（4）3

2.下列关于分子振动的红外活性的叙述中正确的是（）

（1）凡极性分子的各种振动都是红外活性的,非极性分子的各种振动都不是红外活性的

（2）极性键的伸缩和变形振动都是红外活性的

（3）分子的偶极矩在振动时周期地变化,即为红外活性振动

（4）分子的偶极矩的大小在振动时周期地变化,必为红外活性振动,反之则不是

4.用红外吸收光谱法测定有机物结构时,试样应该是（）

（1）单质

（2）纯物质（3）混合物（4）任何试样

5.以下四种气体不吸收红外光的是（）

（1）H2O

（2）CO2（3）HCl（4）N2

6.红外光谱法,试样状态可以是（）

（1）气体状态

（2）固体状态（3）固体,液体状态（4）气体,液体,固体状态都可以在含羰基的

7.分子中增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带（）

（1）向高波数方向移动

（2）向低波数方向移动（3）不移动（4）稍有振动

8.红外吸收光谱的产生是由于（）

（1）分子外层电子、振动、转动能级的跃迁

（2）原子外层电子、振动、转动能级的跃迁

（3）分子振动-转动能级的跃迁（4）分子外层电子的能级跃迁

9.色散型红外分光光度计检测器多用（）

（1）电子倍增器

（2）光电倍增管（3）高真空热电偶（4）无线电线圈

10.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为（）

（1）玻璃

（2）石英（3）卤化物晶体（4）有机玻璃

11.一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是（）

（1）CH3－CHO

（2）CH3－CO-CH3（3）CH3－CHOH-CH3（4）CH3－O-CH2-CH3

12.若C=C键的力常数是1.0×

10N/cm,则该键的振动频率是（mC=C=1.0×

10-23g）（）

（1）10.2×

1013HZ

（2）7.7×

1013HZ（3）5.1×

1013HZ（4）2.6×

1013HZ

三、问答题

1.邻硝基苯酚

在1.0mol/L溶液与0.5mol/L溶液中OH伸缩振动频率发生什么变化?

为什么?

2.简单说明下列化合物的红外吸收光谱有何不同?

A.CH3-COO-CO-CH3

B.CH3-COO-CH3

C.CH3-CO-N（CH3）2

3.某化合物的红外谱图如下。

试推测该化合物是否含有羰基（C＝O），苯环及双键（＝C＝C＝）？

红外吸收光谱法习题参考答案

1.某些振动方式不产生偶极矩的变化，是非红外活性的；

由于分子的对称性，某些振动方式是简并的；

某些振动频率十分接近，不能被仪器分辨；

某些振动吸收能量太小，信号很弱，不能被仪器检出。

2.a峰为nOH，b峰为nCH，c峰为nC＝C，d峰为nC－O－C。

3.N-H伸缩C-H伸缩C=O伸缩C-H弯曲

4.Ar-H伸缩C=C伸缩（苯的骨架）Ar-H弯曲

1.

（1）2.（3）3.

（2）4.

（2）5（4）6.4）7.

（2）8.（3）9.（3）10.（3）11（3）12.（3）

1.不变化，邻硝基苯酚在上述两个浓度溶液中都生成了分子内氢键,分子内氢键不受溶液浓度的影响.

2.[答]

（1）A在1900～1650cm-1有两个C=O伸缩振动吸收峰（振动的偶合）

B,C在1900～1650cm-1只有一个C=O伸缩振动吸收峰

（2）B的C=O吸收峰在波数高的位置

C则在波数相对较低的位置

3.[答]1745cm-1有强吸收峰，说明有羰基（C=O）

3000～3100cm-1，1600cm-1，1500cm-1无吸收，说明不含苯环

3000～3100cm-1无吸收，说明不含双键（=C=C=）。