波普分析答案
【篇一：波谱分析试题(b)】
>一、判断题正确填‘r’,错误的填‘f’（每小题2分，共12分）
1. 紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振波谱和质谱是有机结构分析的四种主要的有机光谱分析方法，合称四大谱。（ r ）
2. 电磁辐射的波长越长，能量越大。（ f ）越小
3. 根据n规律，由c，h，o，n组成的有机化合物，n为奇数，m 一定是奇数；n为偶数，m也为偶数。（ r ）
4. 核磁共振波谱法与红外光谱法一样，都是基于吸收电磁辐射的分析法。（ r ）
5. 当分子受到红外激发，其振动能级发生跃迁时，化学键越强吸收的光子数目越多。（ f ）m折相近或者组成原子相同，k越大，吸收越强
6.（ch3）4si 分子中1h核共振频率处于高场，比所有有机化合物中的1h核都高。（ f ）是大部分
二、选择题（每小题2分，共30分）.
1. 光或电磁辐射的二象性是指（ d ）波粒二象性
a电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成。 b电磁辐射具有波动性和电磁性 c电磁辐射具有微粒性和光电效应d 电磁辐射具有波动性和微粒性
2. 光量子的能量与电磁辐射的的哪一个物理量成正比（ a ）
a 频率
b 波长
c 周期
d 强度
3. 可见光区、紫外光区、红外光区和无线电波四个电磁波区域中，能量最大和最小的区域分别为（ a ）紫外光区可见光区红外光区微波区
a紫外光区和无线电波 b紫外光区和红外光区
c可见光区和无线电波 d可见光区和红外光区
4. 在质谱图中，ch2cl2中m：（m+2）：（m+4）的比值约为：（ c ）
a 1：2：1
b 1：3：1
c 9：6：1
d 1：1：1
5. 下列化合物中，分子离子峰的质核比为偶数的是（ a ）
a c8h10n2o
b c8h12n3
c c9h12no
d c4h4n
6. ci-ms表示（ a ）
a电子轰击质谱eib化学电离质谱ci c 电喷雾质谱esi d 激光解析质谱
7. 红外光可引起物质的能级跃迁是（ c ）
a 分子的电子能级的跃迁，振动能级的跃迁，转动能级的跃迁
b 分子内层电子能级的跃迁uv
c 分子振动能级及转动能级的跃迁
d 分子转动能级的跃迁
8. 红外光谱解析分子结构的主要参数是（ b ）
a 质核比
b 波数
c 偶合常数d保留值
9. 某化合物在1500~2800cm-1无吸收，该化合物可能是（ a ）
a 烷烃
b 烯烃
c 芳烃d炔烃
10. 在偏共振去偶谱中，rcho的偏共振多重性为（c ）
a 四重峰
b 三重峰
c 二重峰
d 单峰
a k带
b r带
c b带de2带
12. 质谱图中强度最大的峰，规定其相对强度为100%，称为（ b ）
a 分子离子峰
b 基峰 c亚稳离子峰 d准分子离子峰
13. 化合物ch3ch2ch3的1hnmr中ch2的质子信号受ch3偶合裂分为（ d ）
a 四重峰
b 五重峰
c 六重峰
d 七重峰
14. 分子式为c5h10o的化合物，其nmr谱上只出现两个单峰，最有可能的结构式为（ b ）
a （ch3）2chcoch3
b （ch3）3c-cho
cch3ch2ch2coch3dch3ch2coch2ch3
15. 在偏共振去偶谱中，r-cn的偏共振多重性为（d ）
a q bt cdds
三、简答题（每小题4分，共16分）
1. 什么是氮规则？能否根据氮规则判断分子离子峰？
答：（1）在有机化合物中，不含氮或含偶数氮的化合物，分子量一定为偶数（单电荷分子离子的质核比为偶数）；含奇数氮的化合物分子量一定为奇数。反过来，质核比为偶数的单电荷分子离子峰，不含氮或含偶数个氮。
（2）可以根据氮规则判断分子离子峰。化合物若不含氮，假定的分子离子峰质核比为奇数，或化合物只含有奇数个氮，假定的分子离子峰的质核比为偶数，则均不是分子离子峰。
2. 试述核磁共振产生的条件是什么？
答（1）自旋量子数i≠0的原子核，都具有自旋现象
（2）有外磁场，能产生能级裂分
3. 红外光谱分为哪几个区及各区提供哪些结构信息？
答：红外光谱分四个区：
（1）第一峰区（3700-2500cm-1）：此峰区为x-h伸缩振动吸收范围。x代表o,n,c对应于醇、酚、羧酸、胺、亚胺、炔烃、烯烃、芳烃及饱和烃类的o-h,n-h,c-h伸缩振动。
（2）第二峰区(2500-1900cm-1)：三键，累积双键及b-h,p-h,i-h,si-h等键的伸缩振动吸收谱带位于此峰区。谱带为中等强度吸收或弱吸收。
（3）第三峰区（1900-1500cm-1）：双键（包括
c=o,c=c,c=n,n=o等）的伸缩振动谱带位于此峰区，对于判断双键的存在及双键的类型极为有用。另外，n-h弯曲振动也位于此峰区。（4）第四峰区（1500-400cm-1）：此峰区又称指纹区，x-c键的伸缩振动及各类弯曲振动位于此峰区。不同结构的同类化合物的红外光谱的差异，在此峰区会显示出来。
4. 什么是k带？什么是r带？
四、分子式为 c4h6 o2，红外光谱如下，试推其结构,并说明依据。（14分）
答：（1） un=2，可能含有烯基和羰基。
答：（1） un=2，可能含有烯基和羰基。
（2） 3095cm-1(w)可能为=c-h的伸缩振动，结合1649cm-1(s) 认为有烯基存在，该谱带强度大，说明该基团与极性基团相连，为与氧相连。
（3）1762 cm-1(s)为c=o伸缩振动,结合1217 cm-1(s，b)的c-o-c 反对称振动和1138cm-1(s) 的c-o-c的对称伸缩振动，认为分子中有酯基存在.
（4） 1372cm-1(s) 为ch3的弯曲振动； 977 cm-1(s)为反式烯烃的面外弯曲振动； 877cm-1(m)的为同碳烯烃的面外弯曲振动。
结构式为：
o
h2cchoch3
五、化合物f[ch3sch2ch(oh)ch3]的质谱如下，解释其主要碎片离子。（14分）
47
h3
cs61ch2
chch3
59
h3c
2ch34591+h3chs
ch2
m/z62
h2c
h2chch32sch2hhch3h2cch+m/z88m/z73
六、化合物c8h8o2,根据如下的nmr谱图确定结构，并说明依据。（14分）
答：（1）不饱和度un=5，可能含有苯环
【篇二：有机物波普分析习题及解析】
1、有机质谱图的表示方法有哪些？是否谱图中质量数最大的峰就是分子离子峰，为什么？
2、以单聚焦质谱仪为例，说明质谱仪的组成，各主要部件的作用及原理。
3、有机质谱的分析原理及其能提供的信息是什么？
4、有机化合物在离子源中有可能形成哪些类型的离子？从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息？
5、同位素峰的特点是什么？如何在谱图中识别同位素峰？
6、谱图解析的一般原则是什么？
7．初步推断某一酯类（m=116）的结构可能为a或b或c，质谱图上m/z 87、m/z 59、m/z 57、m/z29处均有离子峰，试问该化合物的结构为何？
（a）
（c）
8．下列化合物哪些能发生mclafferty重排？
（b）
9．下列化合物哪些能发生rda重排？
部分习题参考答案
1、表示方法有质谱图和质谱表格。质量分析器出来的离子流经过计算机处理，给出质谱图和质谱数据，纵坐标为离子流的相对强度（相对丰度），通常最强的峰称为基峰，其强度定为100%，其余的峰以基峰为基础确定其相对强度；横坐标为质荷比，一条直线代表一个峰。也可以质谱表格的形式给出质谱数据。最大的质荷比很可
能是分子离子峰。但是分子离子如果不稳定，在质谱上就不出现分
子离子峰。根据氮规则和分子离子峰与邻近峰的质量差是否合理来
判断。
2、质谱仪的组成：进样系统，离子源，质量分析器，检测器，数据
处理系统和真空系统。
进样系统：在不破坏真空度的情况下，使样品进入离子源。气体可
通过储气器进入离子源；易挥发的液体，在进样系统内汽化后进入
离子源；难挥发的液体或固体样品，通过探针直接插入离子源。
真空系统：质谱仪需要在高真空下工作：离子源（10-3~10-5pa ）；质量分析器（10 -6 pa ）。真空系统保持质谱仪需要的真空强度。
离子源：是质谱仪的“心脏”。离子源是样品分子离子化和各种碎片
离子的场所。质谱分析时离子源的选择至关重要。采用高能电子轰
击气态有机分子，使其失去一个电子成为分子离子，分子离子可以
裂解成各种碎片离子，这些离子在电场加速下达到一定的速度，形
成离子流进入质量分析器。
质量分析器：在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行按质荷比
（m/z）被分离开来。它是根据质谱方程式：m/e=(h02r2)/2v，离子在磁场中的轨道半径r取决于：m/e、h0、v。改变加速电压v, 可以
使不同m/e 的离子进入检测器。
检测器和数据处理系统：把被质量分析器分离开来的各离子按照质
荷比（m/z）及相对强度大小产生信号被记录下来，排列成质谱。
3、使待测的样品分子气化，用具有一定能量的电子束（或具有一
定能量的快速原子）轰击气态分子，使处于气态的分子失去价电子
生成分子离子，分子离子进一步断裂生成不同质量的碎片离子。这
些带正电荷的离子在电场和磁场作用下，按质荷比（m/z）及相对强
度大小产生信号被记录下来，排列成谱即为质谱（mass spectroscopy）。
提供的信息：可以确定分子量和分子式；根据分子离子及碎片离子峰，可以推断一些有关分子结构的信息；质谱仪常带有标准谱库，
可以初步判断未知化合物；与气相色谱联用（gc-ms，lc-ms），可
以对混合物进行定性和定量分析。
4、在离子源中有可能形成分子离子、同位素离子、碎片离子、多电
荷离子和亚稳离子等。解析质谱图时主要关注分子离子、同位素离子、碎片离子。
由分子离子可以得到分子量，在高分辨率质谱中可以直接获得分子式；对于低分辨率质谱，可以结合同位素离子峰来推断分子式。
碎片离子根据其裂解规律获得有关分子结构信息，推导可能的结构式并进行验证。
5、组成有机化合物的大多数元素在自然界是以稳定的同位素混合物的形式存在。通常轻同位素的丰度最大，如果质量数以m表示，则其中同位素的质量大多数为m+1，m+2等。这些同位素在质谱中形成的离子称为同位素离子，在质谱图中往往以同位素峰组的形式出现，分子离子峰是由丰度最大的轻同位素组成。同位素峰组强度比与其同位素的相对丰度有关。
6、谱图解析可依据质谱中离子的类型和开裂的一般规律进行。解析程序归结起来有以下几个步骤：
（1）确定分子离子峰和决定分子式；
（2）确定碎片离子的特征，首先要注意高质量端碎片离子的中性碎片丢失的特征，同时也要注意谱图低质量端形成的一些特征性离子系列。
（3）提出可能的结构式并进行验证。
7．（b）
8．（（a、c）
9．（b）
10．（ch3coch2ch2cooh）
第二章紫外吸收光谱习题
2. 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）（2）（3）
（4）
7.确称取1.00mmol的指示剂于100ml容量瓶中溶解并定容。取该溶液2.50ml5份，分别调至不同ph并定容至25.0ml，用1.0cm吸收池在650nm波长下测得如下数据：
ph 1.00 2.00 7.00 10.00 11.00
a0.00 0.00 0.588 0.840 0.840
计算在该波长下in-的摩尔吸光系数和该指示剂的pka。
8．称取维生素c 0.05g溶于100ml的0.005mol/l硫酸溶液中，再
准确量取此溶液2.00ml稀释至100ml，取此溶液于1cm吸收池中，在lmax245nm处测得a值为0.551，求试样中维生素c的百分含量。 9．某试液用2.0cm的吸收池测量时t=60%，若用1.0cm、3.0cm
和4.0cm吸收池测定时，透光率各是多少？
12. 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）
（1）
（2）
（3）
15.计算下列化合物在乙醇溶液中的k吸收带波长。（4）
（1）
（2）
（3）
部分习题参考答案
1—5 （1）、（3）、（4）、（1）、（2）
【篇三：2009年波谱分析试卷b参考答案】
1、化合物cl22cl的核磁共振波谱中，h的精细结构为三重峰。
（√ ）
2、氢键对质子的化学位移影响较大，所以活泼氢的化学位移在一定
的范围内变化。（√ ）
3、质谱图中质荷比最大的峰不一定是分子离子峰，但是分子离子
峰一定是质谱图中质荷比最大的峰。（√ ）
4、分子离子峰的强度和化合物的种类有关。一般含有芳环的化合
物分子离子峰强度较大。(√)
7、质谱中亚稳离子可以确定质谱图中哪两个离子成母子关系。（√ ）
8、当质谱图中的分子离子峰很弱的时候，可以采用降低电离能量或
者用软电离的方法来获得分子离子峰。（√ ）
9、红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。（√ ）
10、费米共振是一个基频与倍频（泛频）或组频之间的耦合作用。（√ ）
二、选择题。（共18题，每题2分，本题总分36分。）
1、核磁共振可以测定下列哪种核（ b ）
a、32s
b、31p
c、16o
d、 12c
2、紫外光谱的产生是由电子能级跃迁所致，能级差的大小决定了（ a ）
a、吸收峰的强度
b、吸收峰的数目
c、吸收峰的位置
d、吸收峰的
形状
3、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高？（ a ）
4、在多谱图综合解析化合物结构过程中，确定苯环取代基的位置，最有效的方法是：（ c）
a、紫外和核磁
b、质谱和红外
c、红外和核磁
d、质谱和核磁
5、质谱中强度最大的峰，规定其相对强度为100%，称为（ b ）
a、分子离子峰
b、基峰
c、亚稳离子峰
d、准分子离子峰
6、下面化合物中在核磁共振谱中出现单峰的是（ c ）
a、ch3ch2cl
b、ch3ch2oh
c、ch3ch3
d、ch3ch(ch3)2
7、下列化合物中的质子，化学位移最小的是（ b ）
a、ch3br
b、ch4
c、ch3i
d、ch3f
8、具有以下自旋量子数的原子核中，目前研究的最多，用途最为
广泛的是（ a）
a、i=1/2
b、 i=0
c、i=1
d、i1
9、核磁共振波谱（氢谱）中，不能直接提供的化合物结构信息是
（ c ）
a、不同质子种类
b、同类质子个数
c、化合物中双键的个数与位置
d、相邻碳原子上质子的个数
10、下列哪一个参数可以确定分子中基团的连接关系（ b ）
a、化学位移
b、裂分峰数和耦合常数
c、积分曲线
d、谱峰强度
11、光或电磁辐射的二象性是指（ d）
a、电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成。
b、电磁辐射具有波动性和电磁性。
c、电磁辐射具有微粒性和光电效应。
d、电磁辐射具有波动性和微粒性。
12、光量子的能量与电磁辐射的哪个物理量成正比（ a ）
a、频率
b、波长
c、周期
d、强度
13、下列四个区域中，能量最大是（ a ）
a、紫外光区
b、红外光区
c、无线电波
d、可见光区
14、下列化合物中，羰基伸缩振动频率最大的是（ d ）
a、 b、 c、 d、
15、下列物质中，不能不能红外吸收的是（ d ）
a、h2o
b、co2
c、hcl
d、n2
16、芳香酮类化合物c=o伸缩振动频率向低波数位移的原因为（ a ）
a、共轭效应
b、氢键效应
c、诱导效应
d、空间效应
17、核磁共振解析分子结构的主要参数是（ c ）
a、质荷比
b、波数
c、化学位移
d、保留值
18、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～
-1-12500cm,1710 cm,则该化合物可能是（ c ）
a、醛
b、酮
c、羧酸
d、酯
三、简答题。（共4题，每题6分，本题总分24分）
1、试说明分子离子峰的特点。
答案：分子被电子束轰击失去一个电子形成的离子称为分子离子。（1分）
分子离子用m+?表示。在质谱图上，与分子离子相对应的峰为分子离子峰。（1分）
分子离子峰的特点如下：
（1）分子离子峰一定是质谱中质量数最大的峰，它应处于质谱图的最右端；（1分）
（2）分子离子峰一定是奇电子离子；（1分）
（3）分子离子峰要有合理的质量丢失。（1分）
（4）分子离子的质量要符合氮律。（1分）
2、什么是化学位移？它是如何产生的？影响化学位移的因素有哪些？
答案：电子云密度和核所处的化学环境有关，这种因核所处化学环境改变而引起的共振条件（核的共振频率或外磁场强度）变化的现象称为化学位移（ chemical shift）。（2分）影响化学位移的因素有：诱导效应、共轭效应、立体效应、磁各向异性效应和溶剂效应、氢键效应。（4分，以上6点只要答对5点就给4分）
3、什么是化学等同和磁等同，举例说明。
答：分子中两个相同的原子处于相同的化学环境时称化学等价。（2分）
一组化学位移等价的核，对组外任何一个核的偶合常数彼此相同，这组核为磁等价核。（2分）
h例如化合物
21中h1、h2化学等价, 磁等价；（1分） h1
22中h1、h2化学等价, 磁不等价；（1分）
4
、试说明什么事红外活性，什么是非红外活性？
四、结构解析题。共3题，每题10分，本题总分30分。
1、某化合物的红外吸收光谱如图所示，试判断该化合物是下列结构中的哪一个？写出分析过程。
解：此题三个化合物均具有-oh,其中一个含c=c，一个含-c(ch3)3,一个为直链饱和醇。
-1-13100～3000cm无?=ch吸收, 1650cm无?c=c吸收,由此可以否定结构3.
s结构1不具有1395和1363 cm??双峰? c(ch3)3特征吸收，由此可以否定结构1。
综上，峰归属如下： ?oh3360cm?1
as?1s?1?该化合物为结构2 ?ch32970cm，?ch32874cm
1 ?as1476cm?1，?s和1363cm?（双峰）
ch3c(ch3)31395 ?1?1235cmc?o
2、根据如下ms谱图确定某未知样品的结构，并说明主要分析过程和依据。
答：
ch3conhch3
分数分配：解析过程6分，给出结构2分，写出裂解反应2分
3、分子式为c9h12o的某化合物的ir和1h nmr如图所示，试推断该化合物的结构，写出主要的解析过程。
答：计算不饱和度：为4，分子中可能含有苯环。（1分） 1h nmr 中，积分曲线高度之比为5：1：1：2：3，刚好和h12相符合，5、1、1、2、3分别是分子中氢原子的个数。且为单取代苯。（1分）化学位移在2．7左右的是活泼氢的峰，因为峰型较宽。（1分）化学位移在0.9和1.5左右的峰为相互耦合的峰,分别对应ch3和ch2的峰，（2分）