质谱法习题集和答案解析备课讲稿

第四章、质谱法（122题）一、选择题 ( 共35题 )1. 2 分已知某化合物的分子式为C8H10，在质谱图上出现m/z91的强峰，则该化合物可能是： ( )2. 2 分下列化合物含C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( )(1) C6H6 (2) C6H5NO2 (3) C4H2N6O (4) C9H10O23. 2 分)下列化合物中分子离子峰为奇数的是( )(1) C6H6 (2) C6H5NO2 (3) C6H10O2S (4) C6H4N2O4 4. 2 分在溴己烷的质谱图中，观察到两个强度相等的离子峰，最大可能的是：( )(1) m/z为 15 和 29 (2) m/z为 93 和 15(3) m/z为 29 和 95 (4) m/z为 95 和 935. 2 分在C2H5F中, F对下述离子峰有贡献的是( )(1) M (2) M+1 (3) M+2 (4) M及M+26. 2 分一个酯的质谱图有m/z74(70%)的强离子峰,下面所给结构中哪个与此观察值最为一致?( )(1) CH3CH2CH2COOCH3 (2) (CH3)2CHCOOCH3(3) CH3CH2COOCH2CH3 (4) (1)或(3)7. 2 分)某化合物分子式为C6H14O, 质谱图上出现m/z59(基峰)m/z31以及其它弱峰m/z73，m/z87和m/z102. 则该化合物最大可能为 ( )(1) 二丙基醚 (2) 乙基丁基醚 (3) 正己醇 (4) 己醇-2 8. 2 分某胺类化合物, 分子离子峰其M=129, 其强度大的m/z58(100%), m/z100(40%), 则该化合物可能为 ( )(1) 4-氨基辛烷 (2) 3-氨基辛烷(3) 4-氨基-3-甲基庚烷 (4) (2)或(3)9. 2 分某胺类化合物, 分子离子峰M+=87, m/z30为基峰, 则它最可能是 ( )(1) (CH3)2CHCH2CH2NH2CH3(2) CH3CH2-C-NH2CH3CH3(3) CH3CH2CH2CHNH2(4) (1)或(3)10. 2 分按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为( )(1) 苯 > 共轭烯烃 > 酮 > 醇(2) 苯 > 酮 > 共轭烯烃 > 醇(3) 共轭烯烃 > 苯 > 酮 > 醇(4) 苯 > 共轭烯烃 > 醇 > 酮11. 2 分分子离子峰弱的化合物是：（）(1) 共轭烯烃及硝基化合物 (2) 硝基化合物及芳香族(3) 脂肪族及硝基化合物 (4) 芳香族及共轭烯烃12. 2 分在C 2H 5Br 中, Br 原子对下述同位素离子峰有贡献的是:( )(1) M (2) M +1 (3) M +2 (4) M 和M +213. 2 分某化合物相对分子质量M =142, 其质谱图如下左, 则该化合物为( )(1) 正癸烷 (2) 2,6-二甲基辛烷 (3) 4,4-二甲基辛烷(4)3-甲基壬烷14. 2 分某化合物的质谱图上出现m /z 31的强峰, 则该化合物不可能为 ( ）(1) 醚 (2) 醇 (3) 胺 (4) 醚或醇15. 2 分在化合物3,3-二甲基己烷的质谱图中, 下列离子峰强度最弱者为 ( )(1) m /z 29 (2) m /z 57 (3) m /z 71 (4) m /z 8516. 2 分3,3-二甲基戊烷：CH 3CH 2C CH 2CH 3CH 3CH 3123456受到电子流轰击后, 最容易断裂的键位是: ( )(1) 1和4 (2) 2和3 (3) 5和6 (4) (2)和(3)17. 2 分R─Ｘ·+──→R++ Ｘ·的断裂方式为: ( )(1) 均裂 (2) 异裂 (3) 半异裂 (4) 异裂或半异裂18. 2 分今要测定14N和15N的天然强度, 宜采用下述哪一种仪器分析方法? ( )(1) 原子发射光谱 (2) 气相色谱(3) 质谱 (4) 色谱-质谱联用19. 2 分溴己烷经均裂后, 可产生的离子峰的最可能情况为:( )(1) m/z93 (2) m/z93和m/z95 (3) m/z71 (4) m/z71和m/z7320. 2 分一种酯类(M=116), 质谱图上在m/z57(100%), m/z29(27%)及m/z43(27%)处均有离子峰, 初步推测其可能结构如下, 试问该化合物结构为 ( )(1) (CH3)2CHCOOC2H5 (2) CH3CH2COOCH2CH2CH3(3) CH3(CH2)3COOCH3 (4) CH3COO(CH2)3CH321. 5 分某化合物在质谱图上出现m/z 29,43,57 的系列峰, 在红外光谱图官能团区出现如下吸收峰: >3000c M-1 ;1460c M-1 ,1380c M-1 ,1720c M-1.则该化合物可能是: （）(1)烷烃 (2) 醛 (3)酮 (4)醛或酮22. 2 分某化合物的M S图上出现m/e74的强峰，R光谱在3400～3200c M-1有一宽峰，1700～1750c M-1有一强峰，则该化合物可能是（）（1）R1－（CH2）3－COOCH3（2）R1－（CH2）4－COOH（3）R1－（CH2）2－CH－COOH|CH3（4）（2）或（3）23. 5 分某化合物相对分子质量M r＝102，红外光谱指出该化合物是一种酯。

质谱习题答案质谱习题答案质谱是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、生物、医药等领域。

通过质谱仪，可以对样品中的化合物进行分析和鉴定。

在学习质谱的过程中，习题是一个重要的辅助工具，可以帮助我们巩固知识，提高分析能力。

下面，我将为大家提供一些质谱习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。

习题一：质谱图解析下图是某有机化合物的质谱图，请根据图中的峰值信息，推断该有机化合物的分子式。

解答：根据质谱图，我们可以观察到两个峰值，一个峰值的m/z值为100，另一个峰值的m/z值为150。

根据质谱的原理，m/z值为100的峰表示分子中含有一个质子，m/z值为150的峰表示分子中含有一个质子和一个氮原子。

因此，该有机化合物的分子式为C5H10N。

习题二：质谱碎裂规律下图是某有机化合物的质谱图，峰值信息如图所示。

请根据质谱碎裂规律，推断该有机化合物的结构。

解答：根据质谱图，我们可以观察到一个峰值的m/z值为58，另一个峰值的m/z值为86。

根据质谱碎裂规律，分子中的键会断裂形成离子。

m/z值为58的峰表示分子中含有一个甲基离子(CH3+)，m/z值为86的峰表示分子中含有一个乙基离子(C2H5+)。

因此，该有机化合物的结构为CH3CH2X，其中X为其他原子或基团。

习题三：质谱定量分析某化学实验室需要对饮用水中的有机污染物进行定量分析。

通过质谱仪测得样品中目标化合物的质谱峰面积为1000。

已知该化合物的相对响应因子为1.5，样品中的内标化合物的质谱峰面积为800。

请计算样品中目标化合物的浓度。

解答：目标化合物的浓度可以通过内标法计算得到。

内标法是利用已知浓度的内标化合物来确定目标化合物的浓度。

已知内标化合物的质谱峰面积为800，目标化合物的质谱峰面积为1000，相对响应因子为1.5。

根据内标法的计算公式：目标化合物的浓度 = 内标化合物的浓度× 目标化合物的质谱峰面积 / 内标化合物的质谱峰面积× 相对响应因子。

质谱解析考试题及答案一、选择题1. 质谱分析中，离子源的作用是什么？A. 将样品分子转化为离子B. 将离子加速C. 将离子分离D. 检测离子2. 质谱仪中，质量分析器的作用是什么？A. 将样品分子转化为离子B. 将离子加速C. 根据离子的质荷比分离离子D. 检测离子3. 下列哪种质谱技术可以提供结构信息？A. 电子冲击电离质谱B. 化学电离质谱C. 快原子轰击电离质谱D. 串联质谱二、填空题1. 质谱仪中的________是用来检测离子的装置。

2. 质谱分析中，________是将样品分子转化为离子的过程。

3. 质谱中的________技术可以提供分子的组成和结构信息。

三、简答题1. 简述质谱分析中样品的电离方式有哪些？2. 质谱分析在生物医药领域有哪些应用？四、计算题假设一个分子的质荷比为 100:1，若该分子在质谱仪中被加速后，其速度为 1000 m/s，求该分子的质量。

五、论述题论述质谱分析在环境监测中的应用及其重要性。

答案：一、选择题1. 答案：A2. 答案：C3. 答案：D二、填空题1. 答案：检测器2. 答案：电离3. 答案：串联质谱三、简答题1. 答案：质谱分析中样品的电离方式包括电子冲击电离、化学电离、快原子轰击电离、电喷雾电离等。

2. 答案：质谱分析在生物医药领域的应用包括药物代谢研究、蛋白质组学分析、疾病标志物的发现等。

四、计算题答案：设分子的质量为 m，根据质荷比的定义，有 \( \frac{m}{z} = 100 \)，其中 z 为电荷数。

由于质谱中常见的电荷数为 1，即\( z = 1 \)，所以分子的质量 \( m = 100 \)。

再根据动能公式\( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \)，其中 \( E_k \) 为动能，\( v \)为速度，代入已知的速度 \( v = 1000 \) m/s，可得 \( m =\frac{2E_k}{v^2} \)。

质谱分析法习题答案1. 如何判断分子离子峰？答: 分子离子峰判断方法：1） 不同有机化合物由于其结构不同，使其分子离子峰的稳定性不同，各类有机化合物分子离子峰稳定性顺序：芳香化合物＞共轭链烯＞烯烃＞脂环化合物＞直链烷烃＞酮＞胺＞酯＞醚＞酸＞支链烷烃＞醇．2） Ｎ律：由Ｃ，Ｈ，Ｏ，Ｎ组成的有机化合物，Ｎ奇数，M奇数。

由Ｃ，Ｈ，Ｏ，Ｎ组成的有机化合物，Ｎ偶数或不含氮，Ｍ偶数。

不符合N律，不是分子离子峰。

3） 分子离子峰与相邻峰的质量差必须合理，以下质量差不可能出现：3~14，19~25等，如果出现这些质量差，最高质量峰不是分子离子峰。

4） 改变实验条件来检验分子离子峰。

（1）采用电子轰击源时，降低电子流的电压，增加分子离子峰的强度。

（2）采用软电离电离方法（3）把不稳定样品制成适当的衍生物。

2．用质谱法如何测定相对分子量，如何确定分子式？(1) 同位素峰强比计算法：只含C、H、O的未知物用(2) 高分辨质谱法用高分辨质谱仪器可以测定化合物的精密质量，随仪器的分辨率的增加，测量的精密度增加。

3．含有三个氯原子的某化合物质谱，相对于分子离子峰（M）氯同位素对那些峰有贡献?相对强度比是多少？答：氯同位素质量数相差2，分子中有3个氯原子，即n = 3，二项式 （a＋b）n的展开式为四项，故氯同位素对M、M+2、M+4和M+6峰有贡献，相对强度由a : b = 75.53% : 24.47% = 3 : 1 计算得：M a3 = 33 = 27M+2 3a2b = 27M+4 3ab2 = 9M+6 b3 = 1∴ 相对强度比为 M : M+2 : M+4 : M+6 = 27 : 27 : 9 : 14．某化合物可能是3-氨基辛烷，在其质谱图中，较强峰出现在m/z58(100%)和m/z100（40%）处，试判断其结构。

解：是3－氨基辛烷m/e 100 相当于M失掉C2H5，m/e 58相当于M失掉C5H11，3－氨基辛烷易发生α 开裂，产生这两个峰；而4－氨基辛烷虽可发生类似的开裂，但产生的却是m/e 86 和 m/e 72 峰。

质谱分析习题一、简答题1．以单聚焦质谱仪为例，说明组成仪器各个主要部分的作用及原理。

2．双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率?3．试述飞行时间质谱计的工作原理,它有什么特点?4．比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点。

5．试述化学电离源的工作原理。

6．有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些类型的离子？从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息？7．如何利用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？8．色谱与质谱联用后有什么突出特点？9．如何实现气相色谱－质谱联用？10．试述液相色谱－质谱联用的迫切性。

二、选择题1．3,3-二甲基戊烷：受到电子流轰击后, 最容易断裂的键位是: ( )A 1和4B 2和3C 5和6D 2和32．在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例是（）A 100:1.1B 100:2.2C 100:3.3D 100:4.43．下列化合物含C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( )A C6H6B C6H5NO2C C4H2N6OD C9H10O24．在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排? ( )5．用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源? （）A 化学电离源B 电子轰击源C 高频火花源D B或C6．某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰, 则该化合物不可能为 ( )A 醚B 醇C 胺D 醚或醇7．一种酯类（M=116），质谱图上在m/z 57（100%），m/z 29（27%）及m/z 43（27%）处均有离子峰，初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为( )A (CH3)2CHCOOC2H5B CH3CH2COOCH2CH2CH3C CH3(CH2)3COOCH3D CH3COO(CH2)3CH38．按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为( )A 苯> 共轭烯烃> 酮> 醇B 苯> 酮> 共轭烯烃> 醇C 共轭烯烃> 苯> 酮> 醇D 苯> 共轭烯烃> 醇> 酮9．化合物在质谱图上出现的主要强峰是（）A m/z 15B m/z29C m/z43D m/z7110．溴己烷经 均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为：( )A m/z 93B m/z 93和m/z 95C m/z 71D m/z 71和m/z 7311．在C2H 5F 中，F对下述离子峰有贡献的是 ( )A MB M+1C M+2D M及M+212．某化合物的M S图上出现m/e 74的强峰， R光谱在3400～3200c m-1有一宽峰，1700～1750c m-1有一强峰，则该化合物可能是（）A R1－（CH2）3－COOCH3B R1－（CH2）4－COOHC R1－CH2(CH3)－CH2－CH－COOHD B或C13．在质谱图谱中若某烃化合物的(M＋1)和M峰的强度比为24: 100，则在该烃中存在碳原子的个数为（）。

质谱练习题答案根据您的要求，我将为您编写一篇关于质谱练习题答案的文章，以下是文章的正文：质谱练习题答案一、选择题1.答案：C。

在质谱仪中，离子会穿过磁场，其轨迹受磁场的影响而弯曲。

质谱仪的磁场通常为恒定磁场，因此质谱仪中的离子在磁场中盘旋运动。

2.答案：A。

质谱仪的工作原理是通过将化合物分子中的分子或原子离子化，使其得到带电，然后根据其质量和电荷比，通过磁场的作用将其分离并检测。

因此，质谱仪主要用于分析化合物的质量。

3.答案：B。

质谱仪中，离子会被加速器加速，使其具有一定的动能。

离子的动能与其质量和电荷成正比，动能越高，离子在质谱仪中运动的速度越快。

因此，质量较大的离子会以较慢的速度通过质谱仪。

4.答案：D。

质谱仪中使用的离子检测器主要有离子倍增器和荧光检测器。

离子倍增器能够将进入其中的离子放大数倍，从而提高其检测的灵敏度。

荧光检测器则通过检测离子与材料之间的荧光发射来实现离子的检测。

5.答案：C。

在质谱仪中，离子会根据其质量和电荷比在磁场中偏转，不同质量的离子会以不同的轨迹运动。

离子的运动轨迹会被记录并转化为质谱图，从而可以通过质谱图来确定化合物中的成分。

二、填空题1.答案：毛细管电泳质谱（CE-MS）。

毛细管电泳质谱（Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry）是将毛细管电泳与质谱技术相结合的一种分析方法，可以用于分析极性化合物、药物、蛋白质等。

2.答案：飞行时间质谱（TOF-MS）。

飞行时间质谱（Time-of-Flight Mass Spectrometry）是一种基于离子在磁场中飞行时间差异的分析方法，可以用于测定离子的质量。

它具有高分辨率、高灵敏度的特点。

3.答案：MALDI-TOF-MS。

MALDI-TOF-MS（Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry）是一种基于激光诱导裂解的质谱分析方法，常用于生物大分子（如蛋白质、多肽等）的分析。

第8章质谱法习题与答案结构分析⽰例例8-1 甲基环⼰烷图8-1 甲基环⼰烷的质谱图各峰来源如下：CH 3m/z=98m/z=83CH 3++++m/z m/z 69m/z 41m/z 56+例8-2 环⼰烯图8-2 环⼰烯的质谱图各峰来源如下：+CH3.+.+m/z 28例8-3 正丁基苯图8-3 正丁基苯的质谱图各峰来源如下：CH 2CH 2CH 22m/z =91m/z =65m/z =39m/z=134HC CH2CH 2CH 3H 2CH CHCH 3CH H Hm/z =92CH 2HCCH 3+m/z=134CH 2CH 2CH 2CHm/z =77m/z =134m/z =51HCCHC H例8-4 对甲苯酚图8-4 对甲苯酚的质谱图各峰来源如下：32-CO +m/z 79m/z 7722+m/z 51m/z 108m/z108HH例8-5 ⼄基异丁基醚图8-5 ⼄基异丁基醚的质谱图各峰来源如下：C H 3C CH 32H 2C 22m /z 59CH 2OH +m /z 31m /z 102O C 2H 5m /z 102C H H 3C CH 3 CH2H 5+C HH 3C CH 3CH 2m /z 57im /z 102C H 3C CH 32O CH 2H m /z 87C H H 3C CH 3CH 2O CH 2CH 3CH 2OH +m /z 31四员环过渡重排四员环过渡重排C HH 3C CH 3CH 2O22C H3C CH 32C CH 3CH 3m /z 56CH 2m /z 102例8-6 正⼰醛图8-6 正⼰醛的质谱图各峰来源如下：+ HC m/z 71H C O+m/z 29C O + HO .C 5H 11C 5H 11+m/z 99M 100C 4H 9 CH 2CH O.m/z 57C 4H 9CH 2C OH++CH 2CH 2C CH 2CH 2m/z 44H C 2H 5 第⼀种m/z 56 OH C H 2C +C 2H CH CH 2+OH C H 2CH例8-7 4-壬酮图8-7 4-壬酮的质谱各峰来源如下：2C 5H 11O+.H 2CC 5H 11C 2H 5β2H5C 3H 7CH2OHH 2CC 5H 11OH 3CH 3OHH 2C2H 5H 3+.+.m /z 114m /z 86+.m /z 58γH+β例8-8 2-甲基丁酸图8-8 2-甲基丁酸的质谱图各峰来源如下：CH3-CH2-CH-COOH HOCCHOHH3CCH3-CH2-CH-CH3m/z87m/z74m/z57323OH C O m/z45CHCH2m/z 27+OHOHCHCH3OCH3CH3CH2+CHCH3OOHm/z 29例8-9 ⽔杨酸正丁酯图8-9 ⽔杨酸正丁酯的质谱图各峰来源如下：OHCOOCHC2Hm/z194COCO 例8-10 ⼄⼆胺图8-10 ⼄⼆胺的质谱图各峰来源如下：- CH2=CH2CH3-CH=NH2m/z44 CH33CH322H2H222CH2NH2m/z 30m/z 58m/z 72m/z 73CH3-习题⼀、简答题1.质谱仪由哪⼏部分组成？各部分的作⽤分别是什么？2.质谱仪为什么需要⾼真空条件？3.试述⼏种常见的离⼦源的原理及优缺点。