《谱学导论》各章习题+参考答案

第一章习题

1. 127 I35Cl 的转动常数是0.1142 cm -1，计算ICl 的键长。

2. 12C16O2 的转动常数是0.39021 cm -1。计算分子的键长。

3. 已知14N16O 的键长是115 pm 。计算该分子J 3 2跃迁的纯转动光谱的频率。

4. 计算12C16O 分子J 2 1纯转动跃迁的频率。已知分子的键长是112.81 pm 。

5. 已知35Cl19 F 转动常数是 1.033 cm -1，计算分子的转动惯量和键长。

6. 下列那些分子有纯转动光谱？H2、HCl、CH4、CH3Cl。

7. 下列那些分子有红外吸收光谱？O2、CCl3-CCl3、HF、CO2。

8. 35Cl2 的振动基频是564.9 cm -1，计算分子化学键的力常数。

9. 79Br81Br 振动基频是323.2 cm -1。计算分子化学键的力常数。

10. 拉曼光谱的入射频率是20487 cm -1

，计算O2 分子J 2 0的Stokes 线的波数。

11. 拉曼光谱的入射频率是20623 cm -1

，计算N2 分子J 4 2 的Stokes 线的波数。

12. 实验测定得到H2 和D2 在入射波长为488.0 nm 的激光照射下的大拉曼位移分别是

612.1 nm 和571.4 nm 。计算他们的力常数并说明力常数变化不大的原因。

13. 对下列点群，写出给定直积表示的特征标，并约化成不可约表示的直和：

（1）C2h 点群：A u B g

（2）C4v 点群：A2 B2 E

i ? 不等于零时，F?应该属于那些不可约表示？

14. 求积分 F d

j

（1）D3 点群：i A2 ，j E

（2）C2v 点群：i A2 ，j B2

15. 画出乙炔分子所有可能的简正振动方式，并指出哪些是有红外活性的，哪些没有？

16. 写出下列分子的基态和第一激发态的电子谱项，并根据选律判断，哪些跃迁是允许

的，哪些是禁阻的？

（1）H2；（2）LiH；（3）N2

17. HCl 分子的光谱学解离能D e=5.33eV ，~ 2989.7cm ，~

-1 -1

e =52.05 cm 。估算

HCl 分子和DCl 分子的热力学解离能D。

18. 对N2 分子，v 1 0，2 0和3 0跃迁的频率分别是2345.15 、4661.40 和

6983.73 cm -1 。计算~ 和 e 。

19. CF3I 是对称陀螺，其中-1

I A I 。已知I B = 0.05081 cm

B

，I C = 0.1910 cm -1 。计算J =0 和J =1 时转动能量的数值及 4 条最低的微波吸收频率。

20. 什么叫做光度分析法？光度分析法的定量基础是什么？光度分析中常用的定量分析

法是什么方法？

21. 称取相对分子质量为160 的某化合物 5.0 mg ，溶于100 ml 环已烷中，用 1 cm 吸

收池在270 nm 处测得吸光度为0.573 ，求该化合的摩尔吸光系数。

-1

22. 称量抗坏血酸50.0 mg ，溶于100 ml 、0.0055 mol ·l 的H2SO4 溶液中，移取

2.00ml 该溶液，置于1cm 的吸收池中，于246nm 处测得吸光度为0.551 ，已知吸

-1 收系数 a = 565 ml g ··cm -1

，试计算该抗坏血酸的质量分数。

23. 已知一麻醉品在人体内的代谢产物，在270 nm 处几乎没有吸收，而在345 nm 处，

3 l ·m ol -1·cm-1 。如果用 1.00 ×10-2mol ·l-1 的该麻醉品标准

其摩尔吸光系数为 4.6 ×10

溶液进行测量，吸收池为 1 cm ，则在270 nm 处其吸光度为0.400 ，而在345 nm 时，其吸光度为0.010 。现取一病人尿样10 ml 稀释至100 ml ，尿中含有该麻醉品及其代谢产物，将它们萃取出来后，同样以1cm 吸收池在270 nm 处测得A=0.325 ，在345 nm 处测得A=0.720 。试计算，在这100 ml 尿样中所含的麻醉

品及其代谢产物的物质的量的浓度各为多少？

24. 现有一升含未知量化合物C11H14 O2 的乙醇溶液，如用1cm 吸收池，在其最大吸收

处测得吸光度为0.520 。如再称取C11H14 O2 纯物质0.258 mg 溶于该乙醇溶液中后，在相同条件下重新进行测量，测得吸光度为0.700 ，试求原来乙醇溶液中的C11 H14O2 的浓度。（假定第一次测量时损失的溶液的量可忽略不计）

第一章习题答案

1．116.21pm

2．112.8pm

3．2.047 1011s-1

4．3 169 10

11 s-1 5．162.8pm

6．HCl CH3Cl

7．HF CO2

-1 8．329.5Nm

-1 9．245.9Nm

-1 10．20478cm

-1 11．20602cm 13．（1）B u (2) E

14．（1）E (2) B 1

16．(1) 1 g 1 1

、u

；(2) 、1 1

；(3) g

1

、g

17．5.15eV 5.20eV

18．2374.05cm -1, 6.087 10-3

21．1.83 ×10

3 L·mol-1 ·cm-1

22. 97.5%

-3 mol ·L-1 -1

-4 mol ·L 23.

8.10 ×10

；1.59 ×10

24．0.745 mg/L

第二章习题

1. 何谓红外吸收光谱？它是如何得到的？

2. 简述色散型红外光谱仪的工作原理。

3. 与色散型红外光谱仪相比，傅立叶红外光谱仪有哪些优点？

4. 压片法制取固体红外样品时，为什么其颗粒要磨细至小于红外辐射的短波长？

5. 测试条件对红外光谱有哪些影响？