2025年大學(xué)《化學(xué)》專業(yè)題庫——紅外光譜技術(shù)在化學(xué)分析中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪個區(qū)域的紅外吸收峰主要對應(yīng)分子的伸縮振動？A.>3000cm?1B.1500-3000cm?1C.400-1500cm?1D.<400cm?12.下列哪種樣品制備方法適用于含有水分的樣品？A.KBr壓片法B.液膜法C.ATR法D.薄膜法3.紅外光譜儀中，用于色散單色化的部件是？A.光源B.單色器C.樣品池D.檢測器4.下列哪個官能團(tuán)的紅外吸收峰位于1700cm?1附近？A.-OHB.-NH?C.C=OD.C=C5.紅外光譜法主要用于？A.確定分子中的官能團(tuán)B.確定分子的原子組成C.確定分子的相對分子質(zhì)量D.確定分子的空間構(gòu)型6.比較紅外光譜法和核磁共振波譜法，下列哪個說法是正確的？A.紅外光譜法對樣品的用量要求較高B.紅外光譜法不能提供分子結(jié)構(gòu)信息C.核磁共振波譜法對樣品的用量要求較高D.核磁共振波譜法不能提供官能團(tuán)信息7.在紅外光譜法中，吸收峰的強(qiáng)度主要取決于？A.分子振動頻率B.分子對稱性C.振動時偶極矩的變化D.樣品濃度8.下列哪種物質(zhì)的紅外光譜圖在3300cm?1附近沒有吸收峰？A.乙醇B.乙醛C.乙烷D.乙酸9.紅外吸收光譜的產(chǎn)生是由于？A.分子吸收可見光B.分子吸收紫外光C.分子振動能級躍遷D.分子電子能級躍遷10.ATR法相比KBr壓片法，其主要優(yōu)點(diǎn)是？A.樣品用量少B.光譜分辨率高C.適用于固體和液體樣品D.以上都是二、填空題（每空1分，共20分）1.紅外光譜法根據(jù)光源的不同，可以分為和兩大類。2.紅外光譜儀主要由、、和四個部分組成。3.紅外光譜圖橫坐標(biāo)表示，縱坐標(biāo)通常表示或。4.官能團(tuán)區(qū)的紅外吸收峰通常位于cm?1附近，指紋區(qū)的紅外吸收峰通常位于cm?1附近。5.紅外光譜法可以用于、、等方面的分析。6.在紅外光譜圖中，吸收峰的位置反映了，吸收峰的強(qiáng)度反映了。7.紅外光譜法不能用于定量的分析，但可以通過或進(jìn)行定量分析。8.振動形式包括、和。9.紅外吸收峰的波數(shù)越低，表示分子振動的頻率越。10.ATR法的全稱是，其優(yōu)點(diǎn)是。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述紅外光譜法的基本原理。2.簡述KBr壓片法的操作步驟。3.簡述紅外光譜法在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用。4.簡述紅外光譜法在聚合物表征中的應(yīng)用。四、計算題（10分）計算一個碳碳單鍵(C-C)的伸縮振動波數(shù)。已知C-C鍵的力常數(shù)k=4.93N/m，碳原子的質(zhì)量m?=m?=12u，1u=1.660539×10?2?kg。五、論述題（30分）論述紅外光譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用，包括應(yīng)用原理、應(yīng)用實例以及優(yōu)缺點(diǎn)分析。試卷答案一、選擇題1.A2.C3.B4.C5.A6.C7.C8.C9.C10.D二、填空題1.吸收式紅外光譜法；發(fā)射式紅外光譜法2.光源；單色器；樣品池；檢測器3.波數(shù)；吸光度；透光度4.>1500；<15005.有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)鑒定；無機(jī)化合物的分析；聚合物表征6.分子振動的頻率；分子振動的強(qiáng)度7.吸收峰的面積；積分參比8.伸縮振動；彎曲振動；振動偶極矩變化9.低10.原子力紅外光譜法；無需制備樣品，適用于多種形態(tài)樣品三、簡答題1.解析思路：紅外光譜法的基本原理是利用分子振動能級躍遷時對紅外光的吸收，通過測定分子對紅外光的吸收情況，來獲取分子結(jié)構(gòu)信息。當(dāng)分子吸收紅外光時，其振動頻率發(fā)生改變，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生紅外吸收光譜。2.解析思路：KBr壓片法的操作步驟包括：取少量樣品與KBr粉末混合均勻；將混合物放入模具中壓片；將壓好的片子放入紅外光譜儀中進(jìn)行測定。3.解析思路：紅外光譜法在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定中的應(yīng)用主要是通過解析紅外光譜圖，確定分子中的官能團(tuán)，并結(jié)合其他波譜數(shù)據(jù)，推斷出分子的結(jié)構(gòu)。首先，在官能團(tuán)區(qū)（>1500cm?1）尋找特征吸收峰，確定分子中存在的官能團(tuán)；然后在指紋區(qū)（<1500cm?1）尋找已知化合物的特征吸收峰，進(jìn)行譜圖檢索，最終確定分子的結(jié)構(gòu)。4.解析思路：紅外光譜法在聚合物表征中的應(yīng)用主要是通過解析紅外光譜圖，確定聚合物中的官能團(tuán)，以及研究聚合物的結(jié)晶度、共聚組成等結(jié)構(gòu)信息。例如，可以通過紅外光譜法測定聚合物中端基、側(cè)基等官能團(tuán)的存在，以及研究聚合物的結(jié)晶度、共聚組成等結(jié)構(gòu)信息。四、計算題解析思路：根據(jù)振動頻率公式ω=√(k/μ)，其中ω為振動頻率，k為力常數(shù)，μ為約化質(zhì)量。約化質(zhì)量μ=(m?m?)/(m?+m?)，其中m?和m?分別為兩個原子的質(zhì)量。將m?和m?轉(zhuǎn)換為千克，代入公式計算振動頻率，再將頻率轉(zhuǎn)換為波數(shù)（ν=ω/c，其中c為光速）。計算結(jié)果為1332cm?1。五、論述題解析思路：紅外光譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用主要包括：大氣污染物監(jiān)測、水體污染物監(jiān)測、土壤污染物監(jiān)測等。應(yīng)用原理是利用紅外光譜法對環(huán)境樣品中的污染物進(jìn)行定性和定量分析。應(yīng)用實例包