有机波谱分析考试题库及答案

１第二章：紫外吸收光谱法一、选择1.频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为（1）670.7nm（2）670.7μ（3）670.7cm（4）670.7m2.紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了（1）吸收峰的强度（2）吸收峰的数目（3）吸收峰的位置（4）吸收峰的形状3.紫外光谱是带状光谱的原因是由于（1）紫外光能量大（2）波长短（3）电子能级差大（4）电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因4.化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高（1）σ→σ*（2）π→π*（3）n→σ*（4）n→π*5.π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大（1）水（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷6.下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是（1）（2）（3）（4）7.下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是（1）（2）（3）（4）二、解答及解析题1.吸收光谱是怎样产生的？吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定？2.紫外吸收光谱有哪些基本特征？3.为什么紫外吸收光谱是带状光谱？4.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息？紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性？5.分子的价电子跃迁有哪些类型？哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?２6.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型？它们与分子结构有什么关系？8.溶剂对紫外吸收光谱有什么影响？选择溶剂时应考虑哪些因素？9.什么是发色基团？什么是助色基团？它们具有什么样结构或特征？10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红移？而使羰基n→π*跃迁波长蓝移？11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π→π*跃迁吸收带波长愈长？请解释其因。12.芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时，B吸收带的形状有明显的差别，解释其原因。13.pH对某些化合物的吸收带有一定的影响，例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发生蓝移，而苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移,为什么？羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么变化？14.某些有机化合物，如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色，许多天然有机化合物也具有颜色，为什么？15.六元杂环化合物与芳环化合物具有相似的紫外吸收光谱,请举几个例子比较之，并解释其原因。16.紫外光谱定量分析方法主要有哪几种？各有什么特点？17.摩尔吸光系数有什么物理意义？其值的大小与哪些因素有关？试举出有机化合物各种吸收带的摩尔吸光系数的数值范围。18.如果化合物在紫外光区有K吸收带、B吸收带和R吸收带，能否用同一浓度的溶液测量此三种吸收带？19.紫外分光光度计主要由哪几部分所组成？它是怎样工作的？20.计算波长为250nm、400nm的紫外光频率、波数及其所具有的能量(以eV和kJ·mol-1为单位表示）。21.计算具有1.50eV和6.23eV能量光束的波长及波数。22.已知丙酮的正己烷溶液有两吸收带，其波长分别为189nm和280nm，分别属π→π*跃迁和n→π*跃迁，计算π，n，π*轨道之间的能量差。23.画出酮羰基的电子轨道（π，n，π*）能级图，如将酮溶于乙醇中，其能级和跃迁波长将发生什么变化？请在图上画出变化情况。24.化合物A在紫外区有两个吸收带，用A的乙醇溶液测得吸收带波长λ1=256nm，λ2=305nm，而用A的己烷溶液测得吸收带波长为λ1=248nm、λ2=323nm，这两吸收带分别是何种电子跃迁所产生？A属哪一类化合物？25.异丙叉丙酮可能存在两种异构体，它的紫外吸收光谱显示(a)在λ=235nm有强吸收,ε=1.20×104,(b)在λ＞220nm区域无强吸收，请根据两吸收带数据写出异丙丙酮两种异构体的结构式。３26.某化合物的紫外光谱有B吸收带,还有λ=240nm,ε=13×104及λ=319nm，ε=50两个吸收带，此化合物中含有什么基团？有何电子跃迁？27.1，2-二苯乙烯（）和肉桂酸（）这一类化合物，在一定条件下可能出现不同的K吸收带，试证明其原因。28.乙酰丙酮在极性溶剂中的吸收带λ=277nm,ε=1.9×103,而在非极性溶剂中的吸收带λ=269nm,ε=1.21×104，请解释两吸收带的归属及变化的原因。29.下列化合物的紫外吸收光谱可能出现什么吸收带？并请估计其吸收波长及摩尔吸光系数的范围。（1）（2）（3）（4）30.化合物A和B在环己烷中各有两个吸收带，A：λ1=210nm，ε1=1.6×104，λ2=330nm，ε2=37。B：λ1=190nm，ε=1.0×103，λ2=280nm，ε=25，判断化合物A和B各具有什么样结构？它们的吸收带是由何种跃迁所产生？31.下列4种不饱和酮，已知它们的n→π*跃迁的K吸收带波长分别为225nm，237nm，349nm和267nm，请找出它们对应的化合物。（1）（2）（3）（4）32.计算下列化合物在乙醇溶液中的K吸收带波长。（1）（2）４（3）33.推测下列二取代苯的K吸收带波长。（1）（2）（3）（4）34.已知化合物的分子式为C7H10O，可能具有α，β不饱和羰基结构,其K吸收带波长λ=257nm（乙醇中）,请确定其结构。35.对甲胺基苯甲酸在不同溶剂中吸收带变化如下，请解释其原因。在乙醇中λ=288nm,ε=1.9×104在乙醚中λ=277nm，ε=2.06×104在稀HCl中λ=230nm，ε=1.06×10436.某化合物的ε=2.45×105,计算浓度为2.50×10-6mol·L-1的乙醇溶液的透过率和吸光度（吸收池厚度1cm）。37.已知氯苯在λ=265nm处的ε=1.22×104，现用2cm吸收池测得氯苯在己烷中的吸光度A=0.448，求氯苯的浓度。38.将下列化合物按K吸收带波长大小次序排列起来，并证明排列的理由。39.已知浓度为0.010g·L-1的咖啡碱(摩尔质量为212g·mol-1)在λ=272nm处测得吸光度A=0.510。为了测定咖啡中咖啡碱的含量，称取0.1250g咖啡，于500ml容量瓶中配成酸性溶液,测得该溶液的吸光度A=0.415，求咖啡碱的摩尔吸光系数和咖啡中咖啡碱的含量。40.用分光光度法测定含乙酰水杨酸和咖啡因两组份的止痛片,为此称取0.2396g止痛片溶解于乙醇中，准确稀释至浓度为19.16mg·L-1,分别测量λ1=225nm和λ2=270nm处的吸光度,得A1=0.766，A2=0.155,计算止痛片中乙酰水杨酸和咖啡因的含量.(乙酰水杨酸ε225=8210,ε270=1090,咖啡因ε225=5510,ε270=8790。摩尔质量：乙酰水杨酸为180g·mol-1，咖啡因为194g·mol-1）。５第三章红外吸收光谱法一、选择题1.CH3—CH3的哪种振动形式是非红外活性的（1）υC-C（2）υC-H（3）δasCH（4）δsCH2.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（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（1）玻璃（2）石英（3）红宝石（4）卤化物晶体4.预测H2S分子的基频峰数为（1）4（2）3（3）2（4）15.下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是（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。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？3.红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度？4.C-C（1430cm-1），C-N（1330cm-1），C-O（1280cm-1）当势能V=0和V=1时，比较C-C，C-N，C-O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-N5.对于CHCl3、C-H伸缩振动发生在3030cm-1，而C-Cl伸缩振动发生在758cm-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。6.C-C、C=C、C≡C的伸缩和振动吸收波长分别为7.0μm，6.0μm和4.5μm。按照键力常数增加的顺序排列三种类型的碳-碳键。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？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）CH3-CH3；（2）CH3-CCl3；（3）CO2；（4）HC≡CH（5）（6）9.Cl2、H2S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。10.CO2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？11.羰基化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中，C=O伸缩振动出现最低者为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1736cm-1，这是因为：６A.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：（1）3000～2700cm-11675～1500cm-11475～1300cm-1；（2）3000～2700cm-12400～2100cm-11000～650cm-1；（3）3300～3010cm-11675～1500cm-11475～1300cm-1；（4）3300～3010cm-11900～1650cm-11475～1300cm-1；（5）3000～2700cm-11900～1650cm-11475～1300cm-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？14.试用红外光谱区别下列异构体：（1）和（2）和CH3CH2CH2CHO（3）和15.某化合物经取代后，生成的取代产物有可能为下列两种物质：N≡C-NH2+-CH-CH2OH（Ⅰ）HN≡CH-NH-CO-CH2-（Ⅱ）取代产物在2300cm-1和3600cm-1有两个尖锐的谱峰。但在3330cm-1和1600cm-1没有吸收=4，其产物为何物？16.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件材料为：（1）玻璃；（2）石英；（3）红宝石；（4）卤化物晶体17.写出用下列分子式表示的羧酸的两种异构体，并预测它们的红外光谱。（1）C4H8O2（2）C5H8O418..乙醇的红外光谱中，羟基的吸收峰在3333cm-1，而乙醇的1%CCl4溶液的红外光谱中羟基却在3650cm-1和3333cm-1两处有吸收峰，试解释之。19.能与气相色谱仪联用的红外光谱仪有：（1）傅立叶变换红外分光光度计；（2）快速扫描红外分光光度计；（3）单光束红外分光光度计；（4）双光束红外分光光度计。20.某一液体化合物，分子量为113，其红外光谱见下图。NMR在δ1.40ppm（3H）有三重峰，δ3.48ppm（2H）有单峰，δ4.25ppm（2H）有四重峰，试推断该化合物的结构。７21.下图为分子式C6H5O3N的红外光谱，写出预测的结构。27.有一种液体化合物，其红外光谱见下图，已知它的分子式为C4H8O2，沸点77℃，试推断其结构。28.一个具有中和当量为136±1的酸A，不含X、N、S。A不能使冷的高锰酸钾溶液褪色，但此化合物的碱性溶液和高锰酸钾试剂加热1小时后，然后酸化，即有一个新化合物（B）沉淀而出。此化合物的中和当量为83±1，其红外光谱见下图，紫外吸收峰λmax甲醇=256nm，问A为何物？29.不溶于水的中性化合物A（C11H14O2），A与乙酰氯不反应，但能与热氢碘酸作用。A与次碘酸钠溶液作用生成黄色沉淀。A经催化加氢得化合物