红外吸收光谱法试题和答案解析

红外吸收光谱法

一、选择题

1. CH 3—CH 3的哪种振动形式是非红外活性的（1）

（1）υC-C （2）υC-H （3）δasCH （4）δsCH

2.

化合物中只有一个羰基.却在1773cm -1和1736 cm -1

处出现两个吸收峰.这是因

为（3）

（1）诱导效应 （2）共轭效应 （3）费米共振 （4）空间位阻 3. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为（4） （1）玻璃 （2）石英 （3）红宝石 （4）卤化物晶体 4. 预测H 2S 分子的基频峰数为（2） （1）4 （2）3 （3）2 （4）1

5. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是（4） （1）

（2）—C ≡C — （3）

（4）—O —H

二、解答及解析题

1. 把质量相同的球相连接到两个不同的弹簧上。弹簧B 的力常数是弹簧A 的力常数的两倍.每个球从静止位置伸长1cm.哪一个体系有较大的势能。 答：M

h hv E k

2π=

= ;所以B 体系有较大的势能。 2. 红外吸收光谱分析的基本原理、仪器.同紫外可见分光光度法有哪些相似和不同之处 答： 红外

紫外

基本原理

当物质分子吸收一定波长的光能.能引起分子振动和转动的能及跃迁.产生的吸收光谱一般在中红外区.称为红外光谱

当物质分子吸收一定波长的光能.分子外层电子或分子轨道电子由基态跃迁到激发态.产生的吸收光谱一般在紫外-可见光区。

仪器 傅立叶变换红外光谱仪 紫外可见光分光光度计

相同：红外光谱和紫外光谱都是分子吸收光谱。

不同：紫外光谱是由外层电子跃迁引起的。电子能级间隔一般约为1~20eV;

而红外光谱是分子的振动能级跃迁引起的.同时伴随转动能级跃迁.一般振动能级间隔约为~1eV 。

3. 红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度 答：波长和波数为横坐标.吸收度或百分透过率为纵坐标

4. C-C （1430cm-1）.C-N （1330cm-1）.C-O （1280cm-1）当势能V=0和V=1时.比较键振动能级之间的相差顺序为(○）

①C-O ＞C-N ＞C-C ； ②C-C ＞C-N ＞C-O ； ③C-N ＞C-C ＞C-O ； ④C-N ＞C-O ＞C-C ； ⑤C-O ＞C-C ＞C-N

5. 对于CHCl3、C-H 伸缩振动发生在3030cm-1.而C-Cl 伸缩振动发生在758 cm-1 （1）计算CDCl3中C-D 伸缩振动的位置； （2）计算CHBr3中C-Br 伸缩振动的位置。

答：（1）'

1307v k =-

. C-H :=⎪⎭

⎫ ⎝⎛=2

13073030k C-D 的伸缩振动频率为

'1307v k =-

=1307*√=3028cm-1

6. C-C 、C=C 、C ≡C 的伸缩和振动吸收波长分别为μ和μm 。按照键力常数增加的顺序排列三种类型的碳-碳键。

答：M K v 21307=-, M v K *2

13072

⎪⎪⎪⎭⎫

⎝⎛=

-

, C-C 、C=C 、C ≡C 对应的为1v

-、2v -、3v -.

由题知1v -

＞2v -

＞3v -

。所以1K ＞2K ＞3K

7. 写出CS2分子的平动、转动和振动自由度数目。并画出CS2不同振动形式的示意图.指出哪种振动为红外活性振动

答：分子自由度=3N=3*3=9.转动自由能=2；

振动自由能=3N-5=9-5=4 .平动自由能=3N-(3N-5)=5。

8. 下列各分子的碳-碳对称伸缩振动在红外光谱中是活性的还是非活性的。

（1）CH 3-CH 3；活性 （2）CH 3-CCl 3；活性 （3）CO 2；非活性（4）HC ≡CH 非活性

（5） 活性 （6） 非活性

9. Cl 2、H 2S 分子的振动能否引起红外吸收而产生吸收谱带为什么预测可能有的谱带数。 答：Cl2不能.振动自由度数=1.为红外非活性；H2S 能.振动自由度数=3.可能的谱带数3。

10. CO 2分子应有4种基本振动形式.但实际上只在667cm-1和2349cm-1处出现两个基频吸

收峰.为什么

答：因为S V A 道对称伸缩振动无红外活性

面外弯曲、面内弯曲的频率均在6671

c m .两振动发生简并。 11. 羰基化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中.C=O 伸缩振动出现最低者为(Ⅳ)

Ⅰ、 ； Ⅱ、

Ⅲ、 Ⅳ、

12. 化合物中只有一个羰基.却有两个C=O 的吸收带.分别在1773cm-1和

1736 cm-1.这是因为：（D/E)

A. 诱导效应

B.共轭效应

C.空间效应

D.偶合效应

E.费米共振

F.氢键效应

12. 下列5组数据中.哪一种数据所涉及的红外光谱区域能包括

的

吸收带：（5）

（1）3000～2700 cm-1 1675～1500 cm-1 1475～1300 cm-1； （2）3000～2700 cm-1 2400～2100 cm-1 1000～650 cm-1； （3）3300～3010 cm-1 1675～1500 cm-1 1475～1300 cm-1； （4）3300～3010 cm-1 1900～1650 cm-1 1475～1300 cm-1； （5）3000～2700 cm-1 1900～1650 cm-1 1475～1300 cm-1；

13.三氟乙烯碳-碳双键伸缩振动峰在1580cm-1.而四氟乙烯碳-碳双键伸缩振动在此处无吸收峰.为什么

答;极性共价键随着取代基电负性的不同.电子密度云发生变化.引起键的振动谱带位移.即诱导效应.造成振动吸收频率不同。

14. 试用红外光谱区别下列异构体：

（1） 和