仪器分析练习题03红外光谱法(含答案

一、选择题
1. 二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数量别离为（）
A. 3、2、4
B. 2、3、4
C. 3、4、2
D. 4、2、3
2. 下列哪一种化合物中C=O的伸缩振动频率最高（）
A. RCOR
B. RCOCl
C. RCOH
D. RCOF
3. 不考虑费米共振等因素的影响，以下哪个基团的伸缩振动能产生最强的吸收（）
A. C-H
B. N-H
C. O-H
D. P-H
4. 醇类化合物的O-H伸缩振动随溶液浓度的增加而移向低波数的原因是（）
A. 溶剂的极性变大
B. 形成份子间氢键
C. 诱导效应随之增大
D. 易产生共振耦合
5. 下列哪一种化合物中C=C的伸缩振动吸收强度最大（）
A. R-CH=CH-R'（顺）
B. R-CH=CH2
C. R-CH=CH-R（顺）
D.. R-CH=CH-R'（反）
6. 酰胺类化合物C=O伸缩振动频率多出此刻1680~1650 cm-1范围内，比醛酮的C=O伸缩振动频率低的原因是（）
A. 诱导效应和形成份子间氢键
B. 中介效应和形成份子间氢键
C. 诱导效应和形成份子内氢键
D. 中介效应和形成份子内氢键
7. 红外光谱3040~3010 cm-1及1680~1620 cm-1区域有吸收，则最可能的是下列哪一种化合物（）
A. CH2
B.
CH3
C.
O
D.
OH
8. 某化合物在紫外光区204 nm处有一弱吸收，在红外光谱的官能团区有如下吸收峰：3300 ~2500 cm-1宽而强的吸收峰，在1710 cm-1也有强吸收峰，该化合物可能是（）
A. 醛
B. 酮
C. 羧酸
D. 脂
9. 某一化合物在UV区没有吸收，在红外光谱区的官能团有如下吸收峰：3000 cm-1左右，1650 cm-1,，则该化合物可能是（）
A. 芳香族化合物
B. 烯烃
C. 醇
D. 酮
10. 在下列不同溶剂中测定羧酸的红外光谱时，C＝O伸缩振动频率出现最高的是（）
A. 气体
B. 正构烷烃
C. 乙醚
D. 乙醇
11. 某化合物在UV区未见吸收，在IR上3400~3200 cm-1处有强吸收，该化合物可能是（）
A. 羧酸
B. 酮
C. 醇
D. 醚
12.一种氯苯的红外光谱图在3100~3000 cm-1和900~700 cm-1间无吸收带，它的结构可能为（）
A. 对二氯苯
B. 间三氯苯
C. 六氯苯
D. 四取代氯苯
13. 能肯定苯环取代类型的两个谱带是（）
A. 2000~1650cm-1和1300~1000 cm-1
B. 3100~3000 cm-1和1600~1500 cm-1
C. 2000~1650 cm-1和900~650 cm-1
D. 3100~3000 cm-1和1300~1000 cm-1
14. 能作为色散型红外光谱仪色散元件材料是（）
A. 玻璃
B. 石英
C. 卤化盐
D. 红宝石
15.下列哪个是傅立叶变换红外分光光度计中的必需元件（）
A. 迈克尔逊干与仪
B. 玻璃棱镜
C. 石英棱镜
D. 氯化盐棱镜
16. 时刻域函数和频率域函数可采用以下哪一种方式进行转换（）
A. 测量峰面积
B. 傅里叶变换
C. 利用Michelson干与仪
D. 强度信号由A改成T
17. 乙酰乙酸乙酯有酮式和烯醇式两种互变异构体，与烯醇式结构相对应的一组红外吸收峰为（）
A. 1738 cm-1和1717 cm-1
B. 3000 cm-1和1650 cm-1
C. 3000 cm-1和1738 cm-1
D. 1717 cm-1和1650 cm-1
18. 应用红外光谱法进行定量分析优于紫外可见光谱法的一点是（）
A. 能够测量低含量组分
B. 可测定物质范围广
C. 灵敏度高
D. 测定误差小
19. 并非是所有与分子振动形式其对应的红外谱带都能被观察到，这可能是因为（）
A. 分子既有振动运动，又有转动运动，太复杂
B. 分子中有些振动能量是简并的
C. 因为分子中有C、H、O 之外的原子存在
D. 分子某些振动能量彼此抵消了
20. 以下四种气体不吸收红外光的是（）
A. H2O
B. CO2
C. HCl
D. N2
21. 下列化合物中，C=O伸缩振动频率最高的是（）
A.
COCH3
CH3CH3
B.
COCH3
CH3
C.
COCH3
D.
COCH3
CH3
22. 用红外吸收光谱法测定有机物结构时，试样应该是（）
A. 单质
B. 纯物质
C. 混合物
D. 任何试样
23. 下列红外数据中，哪一组红外数听说明分子中存在结尾双键（）
A. 724和1650 cm-1
B. 967和1650 cm-1
C. 911和1650 cm-1
D. 990、911和1645cm-1
24. 欲用红外光谱区别不同聚合度的高聚物HO[CH2-CH2-O]1500H和HO[CH2-CH2-O]2000H，下述的哪一种说法是正确的（）
A. 用νOH 3400~3000cm-1宽峰的波数范围区别
B. 用νCH<3000cm-1强度区别
C. 用νCO1150~1070cm-1强度区别
D. 以上说法均不正确
25. 对于含n个原子的非线性分子，其红外谱中（）
A. 有3n-6个基频峰
B. 有3n-6个吸收峰
C. 有≤3n-6个基频峰
D. 有≤3n-6个吸收峰
二、填空题
1. 红外光谱区处在可见光区和微波区之间，适应上又可将其细分为____________、
____________、____________；其中咱们通常说的红外光谱是指____________，其波数范围是________________。

2. IR光谱产生的条件是：（1）____________________；（2）____________________。

因此不产生红外光谱的物质仅有_____________________________________________________。

3. HF的键力常数为9 N⋅cm-1，HF的振动吸收峰波数为____________________________。

4. CHCl3的IR谱表明C-H的伸缩振动在3100 cm-1处，请估算C3H（氚）Cl3中该振动的位置_________。

5.多原子分子的各类振动形式能够用简正振动的线性组合来表示，简正振动的大体形式（含振动特点）能够分为__________________________________和
______________________________________。

6．红外光谱中的官能团区的范围是____________；其中X-H的伸缩振动范围是
____________，三键或累计双键的伸缩振动范围是____________，双键的伸缩振动范围是____________。

红外光谱中的波数在1400~900 cm-1称为____________。

7. 相同测定条件下，请对酸、醛、脂、酰卤和酰胺类化合物中的羰基伸缩振动频率按由低到高进行排序
_______________________________________________________________________________ __。

8. 振动耦合的发生条件是
______________________________________________________________。

9. 费米共振的发生条件是
______________________________________________________________。

10. 在红外光谱中，沸点较高的试样能够采用________________测定，沸点较低的试样能够采用________________测定；固体试样通常采用的方式是________________，该法中所用的固体分散剂为____________，制备时需研磨至粒径小于2 m，原因是
_________________________________；对于高分子化合物可采用______________测定。

11. 用红外图谱进行定性或结构分析时，应要兼顾红外光谱的三要素是
________________________。

12.可用于FTIR的检测器有____________________________和
_______________________________。

三、简答题及谱图解析
1. CO2的IR图谱如下图所示，请写出CO2的所有振动形式，判断其红外活性，并指出图谱中吸收峰所对应的振动形式
2. 为何实际观察到的红外基频吸收峰的个数往往小于理论计算的数值？除基频吸收外，红外图谱上还有哪些类型的吸收峰，其作用如何？
3.请判断下列振动形式的红外活性
（1）CH3-CH3中的C-C伸缩振动（）（2）CH3-CCl3中的C-C伸缩振动（）（3）（）（4）（）（5）（）（6）（）
（7）（）（8）（）4. 请按照所给红外光谱图推断化合物C5H10O的合理结构式。

5. 某化合物的分子式为C5H8O，存在下列吸收谱带：3020，2900，1690和1620，其UV光谱在227 nm（ε=104 L⋅mol-1⋅cm-1）处有最大吸收，试判断该化合物的结构
6. 某化合物的化学式为C11H16O，请按照下列红外光谱推测其结构。

7. 某化合物的化学式为C12H24，请按照下列红外光谱推测其结构。

8. 某化合物的化学式为C9H10O，请按照下列红外光谱推测其结构。

9. 某化合物的化学式为C4H5N，请按照下列红外光谱推测其结构。

10. 某化合物的化学式为C6H10O，请按照下列红外光谱推测其结构。

一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C B B B A C B A 题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 C C C C A B B B B D 题号21 22 23 24 25
答案 A B D B C
第2题：应综合考虑诱导和p- 共轭（中介）效应，当取代基为O、Cl、F时以诱导效应为主且影响依次增加，因此应选择RCOF。

第3题：基团伸缩振动的红外吸收强度与振动时偶极矩转变的大小有关，振动偶极矩转变越
大，红外吸收强度越大。

通常，极性较强的基团振动中偶极矩转变较大。

第5题：就烯烃而言，端烯中C=C 对称性最差，吸收强度最大；顺式烯烃的C=C 吸收强度大于反式。

第6题：主要形成份子间氢键（6元环，稳固）
第8题：3300 ~2500 cm -1宽而强的吸收峰表明可能含有-OH ；在1710 cm -1有强吸收峰表明存在CO ；204 nm 处弱吸收是n →π*跃迁所产生的。

因此是该化合物是羧酸的可能性比较大。

第9题：在UV 区没有吸收（说明不存在n →π*跃迁，而π→π*跃迁若是不共轭则在200 nm 以下），红外光谱区有如下吸收峰：3000 cm -1左右（表示可能存在=C-H 的吸收峰），1650 cm -1（可能为C=C 的吸收峰），因此该化合物可能是烯烃（非共轭） 第10题：极性基团C=O 的伸缩振动频率随溶剂极性增大而减小。

第11题：UV 区未见吸收（说明不存在n →π*跃迁及共轭的π→π*跃迁），在IR 上3400~3200 cm -1处有强吸收（表示可能有-OH 、-NH ），结合所给选项，该化合物可能是醇。

第12题：3100~3000 cm -1间无吸收带（说明不含不饱和-CH ）；900~700 cm -1间无吸收带表明不存在苯环C-H 的面外弯曲振动，说明它的结构可能为六氯苯。

第17题：3000 cm -1和1650 cm -1别离对应着烯醇式的不饱和-CH 和C=C 。

第21题：空间位阻减弱共轭效果。

第23题：990、911 cm -1出现强峰是端烯的标志。

第24题：基团在分子中所占的比例影响其在谱图中的相对强度。

二、填空题
1. 近红外；中红外；远红外；中红外；4000-400 cm -1
2. hv E V =∆；物质与辐射之间有耦合作用（振动进程中需发生偶极距的转变）；单原子分子或同双原子分子；
3. 4010.6 cm -1 ()
1cm 5.4010119/1199
1303v ~-=+⨯⨯
=
4. 1923 cm
-1
()()
1cm 1923v ~312/312K
/112/112K 3100v ~-=⇒+⨯+⨯= 5. 伸缩振动（原子沿键轴方向伸缩，键长发生转变而键角不变）；变形振动（键角发生周期转变可是键长不变）
6. 4000~1300 cm -1；4000~2500 cm -1；2500~1900 cm -1；1900~1200 cm -1；指纹区
7. 酰卤>脂>酸>醛>酰胺（脂、酸中CO 频率大小较难判断）
8. 两基团振动基频相同或相近且与同一原子相连
9. 某一振动的倍频与临近的另一振动的基频接近
10. 液膜法；液体池法；压片法；光谱纯KBr；避免对红外光的散射；薄膜法
11. 波数、强弱和形状
12. 热释电检测器；碲镉汞检测器
三、简答题
1. （用图示表示振动状态比较直观）
2. 实际观察到的红外基频吸收峰的个数往往小于理论计算的数值的原因主要有以下几点：偶极矩的转变∆μ=0的振动不产生红外吸收峰；谱线简并（振动形式不同，但其频率相同）；仪器分辨率或灵敏度不够致使有些谱峰观察不到；某些振动模式所吸收的能量不在中红外区。

除基频峰之外还有泛频峰（倍频、合频、差频）和由振动耦合或费米共振产生的吸收峰，这些吸收峰可提供更多的谱图信息并增强了红外图谱的特征性。

3. 找出正负电荷中心，判断其在振动进程中的转变情形。

编号 1 2 3 4 5 6 7 8
IR活性⨯√⨯√⨯⨯√⨯
4. Ω=5+1-10/2=1⇒双键或成环；2000-1500间无明显吸收峰，初步以为不含双键；3320左右有一强且较宽吸收峰，能够以为含—OH（形成氢键的缔合态）。

1350处—OH的弯曲振动峰亦可近一步证明该基团的存在，这表明该物质醇；1100处的吸收峰表明该醇为三级醇或与成环碳原子直接相连的醇；1375处不存在-CH3的特征峰（需1450、1375同时存在）能够以
为不存在CH3；故该化合物最大可能是OH。

5.
6.
7.
8.
9.
10.。