紅外光譜分析法

試題及答案一、簡答題

1.產(chǎn)生紅外吸收的條件是什么?是否所有的分子振動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生紅外吸收光譜?為什么?2．以亞甲基為例說明分子的基本振動(dòng)模式.3.何謂基團(tuán)頻率?它有什么重要用途?4．紅外光譜定性分析的基本依據(jù)是什么？簡要敘述紅外定性分析的過程．

5．影響基團(tuán)頻率的因素有哪些?6．何謂指紋區(qū)？它有什么特點(diǎn)和用途？2.一種能作為色散型紅外光譜儀色散元件的材料為()A玻璃B石英C鹵化物晶體D有機(jī)玻璃3.并不是所有的分子振動(dòng)形式其相應(yīng)的紅外譜帶都能被觀察到，這是因?yàn)?)

A分子既有振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，又有轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，太復(fù)雜B分子中有些振動(dòng)能量是簡并的C因?yàn)榉肿又杏蠧、H、O以外的原子存在D分子某些振動(dòng)能量相互抵消了

4.下列四種化合物中，羰基化合物頻率出現(xiàn)最低者為()AIBIICIIIDIV6.水分子有幾個(gè)紅外譜帶，波數(shù)最高的譜帶對應(yīng)于何種振動(dòng)?()A2個(gè)，不對稱伸縮B4個(gè)，彎曲C3個(gè)，不對稱伸縮D2個(gè)，對稱伸縮8.在以下三種分子式中C＝C雙鍵的紅外吸收哪一種最強(qiáng)?(1)CH3－CH=CH2(2)CH3－CH=CH－CH3（順式）(3)CH3－CH=CH－CH3（反式）()

A（1）最強(qiáng)B(2)最強(qiáng)C(3)最強(qiáng)D強(qiáng)度相同10.以下四種氣體不吸收紅外光的是()AH2OBCO2CHClDN211.某化合物的相對分子質(zhì)量Mr=72,紅外光譜指出,該化合物含羰基,則該化合物可能的分子式為()AC4H8OBC3H4O2CC3H6NOD(1)或(2)12.紅外吸收光譜的產(chǎn)生是由于()A分子外層電子、振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷B原子外層電子、振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷C分子振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷D分子外層電子的能級(jí)躍遷13.Cl2分子在紅外光譜圖上基頻吸收峰的數(shù)目為()A0B1C2D314.紅外光譜法試樣可以是()A水溶液B含游離水C含結(jié)晶水D不含水16.試比較同一周期內(nèi)下列情況的伸縮振動(dòng)(不考慮費(fèi)米共振與生成氫鍵)產(chǎn)生的紅外吸收峰,頻率最小的是()AC-HBN-HCO-HDF-H17.已知下列單鍵伸縮振動(dòng)中C-CC-NC-O鍵力常數(shù)k/(N?cm-1)4.55.85.0吸收峰波長λ/μm66.466.85問C-C,C-N,C-O鍵振動(dòng)能級(jí)之差⊿E順序?yàn)?)AC-C>C-N>C-OBC-N>C-O>C-CCC-C>C-O>C-NDC-O>C-N>C-C19.用紅外吸收光譜法測定有機(jī)物結(jié)構(gòu)時(shí),試樣應(yīng)該是()A單質(zhì)B純物質(zhì)C混合物D任何試樣20.下列關(guān)于分子振動(dòng)的紅外活性的敘述中正確的是()A凡極性分子的各種振動(dòng)都是紅外活性的,非極性分子的各種振動(dòng)都不是紅外活性的B極性鍵的伸縮和變形振動(dòng)都是紅外活性的C分子的偶極矩在振動(dòng)時(shí)周期地變化,即為紅外活性振動(dòng)D分子的偶極矩的大小在振動(dòng)時(shí)周期地變化,必為紅外活性振動(dòng),反之則不是2．乳化劑OP-10的化學(xué)名稱為:烷基酚聚氧乙烯醚,化學(xué)式:R

譜圖中標(biāo)記峰的歸屬:a_____,b____,c______,d____。3．化合物的紅外光譜圖的主要振動(dòng)吸收帶應(yīng)為:(1)3500～3100cm-1處,有___________________振動(dòng)吸收峰(2)3000～2700cm-1處,有___________________振動(dòng)吸收峰(3)1900～1650cm-1處,有___________________振動(dòng)吸收峰(4)1475～1300cm-1處,有___________________振動(dòng)吸收峰4．在苯的紅外吸收光譜圖中(1)3300～3000cm-1處,由__________________振動(dòng)引起的吸收峰(2)1675～1400cm-1處,由__________________振動(dòng)引起的吸收峰(3)1000～650cm-1處,由__________________振動(dòng)引起的吸收峰9．紅外光區(qū)位于可見光區(qū)和微波光區(qū)之間，習(xí)慣上又可將其細(xì)分為

、

和

三個(gè)光區(qū)。10．在紅外光譜中，通常把4000一1500cm-1的區(qū)域稱為

區(qū)，把1500－400cm-1的區(qū)域稱為

區(qū)。11．根據(jù)Frank一Condon原理，分子受到紅外光激發(fā)時(shí)發(fā)生分子中

能級(jí)的躍遷；同時(shí)必然伴隨分子中

能級(jí)的變化。12．紅外吸收光譜是

地反映分子中振動(dòng)能級(jí)的變化；而拉曼光譜是

地反映分子中振動(dòng)能級(jí)的變化。13．紅外光譜儀可分為

型和

型兩種類型。14．共扼效應(yīng)使C=O伸縮振動(dòng)頻率向

波數(shù)位移；誘導(dǎo)效應(yīng)使其向

波數(shù)位移。四、正誤判斷

1．紅外光譜不僅包括振動(dòng)能級(jí)的躍遷，也包括轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)的躍遷，故又稱為振轉(zhuǎn)光譜。（）2．傅里變換葉紅外光譜儀與色散型儀器不同，采用單光束分光元件。（）3．由于振動(dòng)能級(jí)受分子中其他振動(dòng)的影響，因此紅外光譜中出現(xiàn)振動(dòng)偶合譜帶。（）4．確定某一化合物骨架結(jié)構(gòu)的合理方法是紅外光譜分析法。（）5．對稱結(jié)構(gòu)分子，如H2O分子，沒有紅外活性。（）6．水分子的H－O－H對稱伸縮振動(dòng)不產(chǎn)生吸收峰。（）7．紅外光譜圖中，不同化合物中相同基團(tuán)的特征頻率峰總是在特定波長范圍內(nèi)出現(xiàn)，故可以根據(jù)紅外光譜圖中的特征頻率峰來確定化合物中該基團(tuán)的存在。（）8．不考慮其他因素的影響，下列碳基化合物c=o伸縮頻率的大小順序?yàn)椋乎｛u＞酰胺＞酸＞醛＞酯。（）9．醛基中C－H伸縮頻率出現(xiàn)在2720cm-1。（）10．紅外光譜儀與紫外光譜儀在構(gòu)造上的差別是檢測器不同。（）11．當(dāng)分子受到紅外光激發(fā)，其振動(dòng)能級(jí)發(fā)生躍遷時(shí)，化學(xué)鍵越強(qiáng)吸收的光子數(shù)目越多。（）12．游離有機(jī)酸C＝O伸縮振動(dòng)頻率c=o一般出現(xiàn)在1760cm-1，但形成多聚體時(shí)，吸收頻率向高波數(shù)移動(dòng)。（）13．酮、羧酸等的羰基（＞C=O）的伸縮振動(dòng)在紅外光譜中的吸收峰頻率相同。（）14．拉曼光譜與紅外光譜一樣都是反映分子中振動(dòng)能級(jí)的變化。（）15．對同一物質(zhì)，隨人射光頻率的改變，拉曼線頻率改變，但拉曼位。（）紅外光譜分析法試題解答

一、簡答題

1.產(chǎn)生紅外吸收的條件是什么?是否所有的分子振動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生紅外吸收光譜?為什么?解:條件:激發(fā)能與分子的振動(dòng)能級(jí)差相匹配,同時(shí)有偶極矩的變化.并非所有的分子振動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生紅外吸收光譜,具有紅外吸收活性,只有發(fā)生偶極矩的變化時(shí)才會(huì)產(chǎn)生紅外光譜.

2.以亞甲基為例說明分子的基本振動(dòng)模式.解:(1)對稱與反對稱伸縮振動(dòng):(2)面內(nèi)彎曲振動(dòng):(3)面外彎曲振動(dòng):3.何謂基團(tuán)頻率?它有什么重要用途?解:與一定結(jié)構(gòu)單元相聯(lián)系的振動(dòng)頻率稱為基團(tuán)頻率,基團(tuán)頻率大多集中在4000-1350cm-1，稱為基團(tuán)頻率區(qū)，基團(tuán)頻率可用于鑒定官能團(tuán)．4.紅外光譜定性分析的基本依據(jù)是什么？簡要敘述紅外定性分析的過程．解：基本依據(jù)：紅外對有機(jī)化合物的定性具有鮮明的特征性，因?yàn)槊恳换衔锒加刑卣鞯募t外光譜，光譜帶的數(shù)目、位置、形狀、強(qiáng)度均隨化合物及其聚集態(tài)的不同而不同。定性分析的過程如下：(1)試樣的分離和精制；(2)了解試樣有關(guān)的資料；(3)譜圖解析；(4)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對照;(5)聯(lián)機(jī)檢索5.影響基團(tuán)頻率的因素有哪些?解:有內(nèi)因和外因兩個(gè)方面.內(nèi)因:(1)電效應(yīng),包括誘導(dǎo)、共扼、偶極場效應(yīng)；（2）氫鍵；（3）振動(dòng)耦合；（4）費(fèi)米共振；（5）立體障礙；（6）環(huán)張力。外因：試樣狀態(tài)，測試條件，溶劑效應(yīng)，制樣方法等。6.何謂指紋區(qū)？它有什么特點(diǎn)和用途？解：在IR光譜中，頻率位于1350-650cm-1的低頻區(qū)稱為指紋區(qū)．指紋區(qū)的主要價(jià)值在于表示整個(gè)分子的特征，因而適用于與標(biāo)準(zhǔn)譜圖或已知物譜圖的對照，以得出未知物與已知物是否相同的準(zhǔn)確結(jié)論，任何兩個(gè)化合物的指紋區(qū)特征都是不相同的．二、選擇題

C、D、B、D、A、C、C、A、B、D、D、B、A、A、C、A、A、C、B、C三、填空題

1．某些振動(dòng)方式不產(chǎn)生偶極矩的變化，是非紅外活性的；由于分子的對稱性，某些振動(dòng)方式是簡并的；某些振動(dòng)頻率十分接近，不能被儀器分辨；某些振動(dòng)吸收能量太小，信號(hào)很弱，不能被儀器檢出。2．a(chǎn)峰為nOH，b峰為nCH，c峰為nC＝C，d峰為nC－O－C。3．N-H伸縮

C-H伸縮

C=O伸縮

C-H伸縮4．Ar-H伸縮

C=C伸縮(苯的骨架)

A