紅外光譜分析法試題及答案.ppt

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紅外光譜分析法試題及答案 一 簡(jiǎn)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(shuō)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(jiǎn)要敘述紅外定性分析的過(guò)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 二 選擇題 1 在紅外光譜分析中 用KBr制作為試樣池 這是因?yàn)?AKBr晶體在4000 400cm 1范圍內(nèi)不會(huì)散射紅外光BKBr在4000 400cm 1范圍內(nèi)有良好的紅外光吸收特性CKBr在4000 400cm 1范圍內(nèi)無(wú)紅外光吸收D在4000 400cm 1范圍內(nèi) KBr對(duì)紅外無(wú)反射 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(guān)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(jiǎn)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 AIBIICIIIDIV 5 在下列不同溶劑中 測(cè)定羧酸的紅外光譜時(shí) C O伸縮振動(dòng)頻率出現(xiàn)最高者為 A氣體B正構(gòu)烷烴C乙醚D乙醇 6 水分子有幾個(gè)紅外譜帶 波數(shù)最高的譜帶對(duì)應(yīng)于何種振動(dòng) A2個(gè) 不對(duì)稱(chēng)伸縮B4個(gè) 彎曲C3個(gè) 不對(duì)稱(chēng)伸縮D2個(gè) 對(duì)稱(chēng)伸縮 7 苯分子的振動(dòng)自由度為 A18B12C30D31 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 9 在含羰基的分子中 增加羰基的極性會(huì)使分子中該鍵的紅外吸收帶 A向高波數(shù)方向移動(dòng)B向低波數(shù)方向移動(dòng)C不移動(dòng)D稍有振動(dòng) 10 以下四種氣體不吸收紅外光的是 AH2OBCO2CHClDN2 11 某化合物的相對(duì)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 A0B1C2D3 14 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 15 能與氣相色譜儀聯(lián)用的紅外光譜儀為 A色散型紅外分光光度計(jì)B雙光束紅外分光光度計(jì)C傅里葉變換紅外分光光度計(jì)D快掃描紅外分光光度計(jì) 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 H 17 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(zhǎng) m66 466 85問(wèn)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 C 18 一個(gè)含氧化合物的紅外光譜圖在3600 3200cm 1有吸收峰 下列化合物最可能的是 ACH3 CHOBCH3 CO CH3CCH3 CHOH CH3DCH3 O CH2 CH3 19 用紅外吸收光譜法測(cè)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 三 填空題 1 在分子的紅外光譜實(shí)驗(yàn)中 并非每一種振動(dòng)都能產(chǎn)生一種紅外吸收帶 常常是實(shí)際吸收帶比預(yù)期的要少得多 其原因是 1 2 3 4 2 乳化劑OP 10的化學(xué)名稱(chēng)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 5 在分子振動(dòng)過(guò)程中 化學(xué)鍵或基團(tuán)的不發(fā)生變化 就不吸收紅外光 6 比較C C和C O鍵的伸縮振動(dòng) 譜帶強(qiáng)度更大的是 7 氫鍵效應(yīng)使OH伸縮振動(dòng)譜帶向波數(shù)方向移動(dòng) 8 一般多原子分子的振動(dòng)類(lèi)型分為振動(dòng)和振動(dòng) 9 紅外光區(qū)位于可見(jiàn)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(chēng)為區(qū) 把1500 400cm 1的區(qū)域稱(chēng)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(lèi)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(chēng)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(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)分子 如H2O分子 沒(méi)有紅外活性 6 水分子的H O H對(duì)稱(chēng)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(zhǎng)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(lái)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)?酰鹵 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(cè)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(duì)同一物質(zhì) 隨人射光頻率的改變 拉曼線(xiàn)頻率改變 但拉曼位 紅外光譜分析法試題解答 一 簡(jiǎn)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(shuō)明分子的基本振動(dòng)模式 解 1 對(duì)稱(chēng)與反對(duì)稱(chēng)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(chēng)為基團(tuán)頻率 基團(tuán)頻率大多集中在4000 1350cm 1 稱(chēng)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(jiǎn)要敘述紅外定性分析的過(guò)程 解 基本依據(jù) 紅外對(duì)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(guò)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(duì)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(chǎng)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(cè)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(chēng)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(duì)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(duì)稱(chēng)性 某些振動(dòng)方式是簡(jiǎn)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 Ar H彎曲5 偶極矩6 C C鍵7 低 8 伸縮 變形9 近紅外 中紅外 遠(yuǎn)紅外10 特征 指紋11 振動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)12 直接 間接13 色散 傅立葉變換14 低 高 四 正誤判斷 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15