红外拉曼光谱练习题

1/16红外、拉曼光谱习题一．选择题1．红外光谱是（AE）A：分子光谱B：原子光谱C：吸光光谱D：电子光谱E：振动光谱2．当用红外光激发分子振动能级跃迁时，化学键越强，则（ACE）A：吸收光子的能量越大B：吸收光子的波长越长C：吸收光子的频率越大D：吸收光子的数目越多E：吸收光子的波数越大3．在下面各种振动模式中，不产生红外吸收的是（AC）A：乙炔分子中对称伸缩振动B：乙醚分子中不对称伸缩振动C：CO2分子中对称伸缩振动D：H2O分子中对称伸缩振动E：HCl分子中H－Cl键伸缩振动4．下面五种气体，不吸收红外光的是（D）Ａ：OH2Ｂ：2COＣ：HClＤ：2N5分子不具有红外活性的,必须是（D）Ａ：分子的偶极矩为零Ｂ：分子没有振动Ｃ：非极性分子Ｄ：分子振动时没有偶极矩变化Ｅ：双原子分子6．预测以下各个键的振动频率所落的区域，正确的是（ACD）Ａ：Ｏ－Ｈ伸缩振动数在4000～25001cmB:C-O伸缩振动波数在2500～15001cmC:N-H弯曲振动波数在4000～25001cmD:C-N伸缩振动波数在1500～10001cmE:C≡N伸缩振动在1500～10001cm7.下面给出五个化学键的力常数,如按简单双原子分子计算,则在红外光谱中波数最大者是（B）A:乙烷中C-H键,k5.1510达因1cmB:乙炔中C-H键,k5.9510达因1cm2/16C:乙烷中C-C键,k4.5510达因1cmD:CH3C≡N中C≡N键,k17.5510达因1cmE:蚁醛中C=O键,k12.3510达因1cm8．基化合物中,当C=O的一端接上电负性基团则（ACE）A:羰基的双键性增强B:羰基的双键性减小C:羰基的共价键成分增加D:羰基的极性键成分减小E:使羰基的振动频率增大9．以下五个化合物,羰基伸缩振动的红外吸收波数最大者是（E）A:B:C:D:E:10．共轭效应使双键性质按下面哪一种形式改变（ABCD）Ａ：使双键电子密度下降Ｂ：双键略有伸长Ｃ：使双键的力常数变小Ｄ．使振动频率减小Ｅ：使吸收光电子的波数增加11．下五个化合物羰基伸缩振动的红外吸收波数最小的是（E）A:B:C:D:E:12．下面四个化合物中的C=C伸缩振动频率最小的是（D）A:B:C:D:13．两个化合物(1),(2)如用红外光谱鉴别,主要依据的谱带是（C）3/16A(1)式在～33001cm有吸收而(2)式没有B:(1)式和(2)式在～33001cm都有吸收,后者为双峰C:(1)式在～22001cm有吸收D:(1)式和(2)式在～22001cm都有吸收E:(2)式在～16801cm有吸收14．合物在红外光谱的3040～30101cm及1680～16201cm区域有吸收,则下面五个化合物最可能的是（A）A：B：C：D：E：15.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为（C）A玻璃B石英C卤化物晶体D有机玻璃16.预测H2S分子的基频峰数为（B）（A）4（B）3（C）2（D）117.CH3—CH3的哪种振动形式是非红外活性的（A）（A）υC-C（B）υC-H（C）δasCH（D）δsCH18.化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰，这是因为（C）（A）诱导效应（B）共轭效应（C）费米共振（D）空间位阻19.Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目（A）A0B1C2D320.红外光谱法,试样状态可以（D）A气体状态B固体,液体状态C固体状态D气体,液体,固体状态都可以21.红外吸收光谱的产生是由（C）A分子外层电子、振动、转动能级的跃迁B原子外层电子、振动、转动能级的跃迁C分子振动-转动能级的跃迁D分子外层电子的能级跃迁4/1622.色散型红外分光光度计检测器多（C）A电子倍增器B光电倍增管C高真空热电偶D无线电线圈23.一个含氧化合物的红外光谱图在3600～3200cm-1有吸收峰,下列化合物最可能的（C）ACH3－CHOBCH3－CO-CH3CCH3－CHOH-CH3DCH3－O-CH2-CH324.某化合物在紫外光区204nm处有一弱吸收，在红外光谱中有如下吸收峰：3300-2500cm-1（宽峰），1710cm-1，则该化合物可能是（C）A、醛B、酮C、羧酸D、烯烃二．填空1对于同一个化学键而言,台C-H键,弯曲振动比伸缩振动的力常数__小_,所以前者的振动频率比后者__小__.2C-H,C-C,C-O,C-Cl,C-Br键的振动频率,最小的是_C-Br.3C-H,和C-O键的伸缩振动谱带,波数最小的是C-O_键.4在振动过程中,键或基团的偶极矩_不发生变化,就不吸收红外光.5以下三个化合物的不饱和度各为多少?(1)188HC,U=_0__.(2)NHC74,U=2.(3)，U＝_5_.6C=O和C=C键的伸缩振动谱带,强度大的是_C=O_.7在中红外区(4000～6501cm)中,人们经常把4000～13501cm区域称为_官能团区_,而把1350～6501cm区域称为_指纹区.8氢键效应使OH伸缩振动频率向_____低指数______波方向移动.9羧酸在稀溶液中C=O吸收在～17601cm,在浓溶液，纯溶液或固体时，健的力常数会变小,使C=O伸缩振动移向_长波_方向.10试比较与,在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是__后者__,原因是_R’与羰基的超共轭__.5/1611试比较与,在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是_后者__,原因是__电负性大的原子使羰基的力常数增加_.12随着环张力增大,使环外双键的伸缩振动频率_增加__,而使环内双键的伸缩振动频率__减小_.13根据互相排斥规则，凡具有对称中心的分子，它们的红外吸收光谱与拉曼散射光谱没有频率相同的谱带。14、同种分子的非极性键S-S，C=C，N=N，CC产生强拉曼谱带，随单键双键三键谱带强度增加。15、红外光谱中，由CN，C=S，S-H伸缩振动产生的谱带一般较弱或强度可变，而在拉曼光谱中则是强谱带。16、醇和烷烃的拉曼光谱是相似的。17、一般红外及拉曼光谱，可用以下几个规则判断(1)互相排斥规则（2）互相允许规则（3）互相禁止规则三．问答题1.分子的每一个振动自由度是否都能产生一个红外吸收？为什么？答：（1）产生条件:激发能与分子的振动能级差相匹配，同时有偶极矩的变化。并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱，具有红外吸收活性，只有发生偶极矩的变化时才会产生红外光谱。（2）产生红外吸收的条件：1)红外辐射的能量应与振动能级差相匹配。即vEE光；2)分子在振动过程中偶极矩的变化必须不等于零。故只有那些可以产生瞬间偶极距变化的振动才能产生红外吸收。2.如何用红外光谱区别下列各对化合物？aP-CH3-Ph-COOH和Ph-COOCH3b苯酚和环己醇答：a、在红外谱图中P-CH3-Ph-COOH有如下特征峰：vOH以3000cm-1为中心有一宽而散的峰。而Ph-COOCH3没有。b、苯酚有苯环的特征峰：即苯环的骨架振动在1625~1450cm-1之间,有几个吸收峰,而环己醇没有。6/163.下列振动中哪些不会产生红外吸收峰？（1）CO的对称伸缩（2）CH3CN中C—C键的对称伸缩（3）乙烯中的下列四种振动（A）（B）（C）（D）答：（1）0，有红外吸收峰（2）0，有红外吸收峰（3）只有D无偶极矩变化，无红外吸收峰4、下列化合物在红外光谱中哪一段有吸收？各由什么类型振动引起？HO——CH=OCH3—CO2CH2C≡CH（A）（B）答：（A）HO——C-H：vOH3700~3200cm-1δOH1300~1165cm-1vCH(O)2820~2720cm-1双峰vC=O1740~1720cm-1苯骨架振动：1650~1450cm-1苯对位取代：860~800cm-1v=CH3100~3000cm-1（B）CH3—COCH2C≡CH：vC=O1750~1735cm-1vC—O—C1300~1000cm-1HHHHC=CHHHHC=CH+H-C=CH+H-H+H-C=CH-H+O7/16vC≡C2300~2100cm-1v≡CH3300~3200cm-1vasC—H2962±10cm-1、2926±5cm-1vsC—H2872±10cm-1、2853±10cm-1δasC—H1450±20cm-1、1465±20cm-1δsC—H1380~1370cm-15、红外光谱（图10-28）表示分子式为C8H9O2N的一种化合物，其结构与下列结构式哪一个符合？（A）（B）（C）（D）（E）答：（A）结构含—OH，而图中无vOH峰，排除（C）结构中含—CNH2，伯酰胺，而图中无1650、1640cm-1的肩峰，排除。（D）与（E）结构中有-COOH，而图中无3000cm-1大坡峰，排除。（B）图中3600cm-1，3300cm-1为vAr—N1680cm-1，为vC=O1600~1400cm-1为苯骨架振动NHCOCH3OHNH2CO2CH3COCH2OCH3NHCH3CO2HCH2NH2CO2HO8/161300~1000cm-1表示有C-O-C所以应为（B）。6、芳香化合物C7H8O，红外吸收峰为3380、3040、2940、1460、1010、690和740cm-1，试推导结构并确定各峰归属。解：Ω=7+1–8/2=43380cm-1表明有-OH3040cm-1表明为不饱和H690与740cm-1表明苯单取代得3380cm-1为vOH；2940cm-1为CH2的vC-H；3040cm-1为v=C-H；1460cm-1为苯骨架振动；1010cm-1，为vC-O；690与740cm-1为苯单取代δC-H7、化合物C4H5N，红外吸收峰：3080,2960,2260,1647,990和935cm-1，其中1865为弱带，推导结构。解：Ω=4+1+)251(=3CH2=CHCH2C≡N3080cm-1为v=C-H；2960cm-1、2260cm-1为vC-H；1647cm-1为vC≡N；1418cm-1为δC-H；990cm-1和935cm-1为烯烃—取代δ=C-HCH2OH9/167.一个化合物的结构不是A就是B,其部分光谱图如下，试确定其结构。(A)(B)答：由图可得，在2300cm-1左右的峰为C≡N产生的。而图在1700cm-1左右也没有羰基的振动峰。故可排除(B)而为(A)8.下图是分子式为C8H8O化合物的红外光谱图,bp=202℃,试推测其结构。答：其结构为9.请根据下面的红外光谱图试推测化合物C7H5NO3（mp106℃）的结构式。10/16答：其结构为10.分子式为C8H16的未知物，其红外光谱如图，试推测结构。答：其结构为11.红外光区的划分？答：红外光按波长不同划分为三个区域：近红外区域（1-2.5微米）、中红外区域（2.5-25微米）、远红外区（25-1000微米）。12．振动光谱有哪两种类型？多原子分子的价键或基团的振动有哪些类型？同一种基团哪种振动的频率较高？哪种振动的频率较低?答：（1）振动光谱有红外吸收光谱和激光拉曼光谱两种类型。（2）价键或基团的振动有伸缩振动和弯曲振动。其中伸缩振动分为对称伸缩11/16振动和非对称伸缩振动；弯曲振动则分为面内弯曲振动（剪式振动、面内摇摆振动）和面外弯曲振动（扭曲振动、面外摇摆振动）。1）伸缩振动：指键合原子沿键轴方向振动，这是键的长度因原子的伸缩运动发生变化。2）弯曲振动：指原子离开键轴振动，而产生键角大小的变化。（3）伸缩振动频率较高，弯曲振动频率较低。（键长的改变比键角的改变需要更大的能量）非对称伸缩振动的频率高于对称伸缩振动。13.说明红外光谱产生的机理与条件？答：（1）产生机理：当用红外光波长范围的光源照射物质时，物质因受光的作用，引起分子或原子基团的振动，若振动频率恰与红外光波段的某一频率相等时就引起共振吸收，使光的透射强度减弱，使通过试样的红外光在一些波长范围内变弱，在另一些范围内则较强，用光波波长（或波数