红外光谱解析例题
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波谱解析必做习题参考答案波谱解析必做习题参考答案波谱解析是一门重要的分析技术,广泛应用于化学、物理、生物等领域。
通过分析物质的光谱特征,可以推断其组成、结构和性质。
在学习波谱解析的过程中,做习题是提高理解和应用能力的重要途径。
下面是一些常见的波谱解析习题及其参考答案,希望对大家有所帮助。
一、红外光谱解析1. 习题:某有机物的红外光谱图中,出现了一个宽而强的吸收峰,峰位在3200-3600 cm-1之间,且没有其他明显吸收峰。
请推断该有机物的结构。
参考答案:该有机物很可能是一种醇。
醇的红外光谱中,羟基(-OH)的拉伸振动会出现宽而强的吸收峰,峰位在3200-3600 cm-1之间。
由于没有其他明显吸收峰,可以排除其他含有羟基的有机物,如酚和酮。
2. 习题:某有机物的红外光谱图中,出现了一个强吸收峰,峰位在1700 cm-1左右,且没有其他明显吸收峰。
请推断该有机物的结构。
参考答案:该有机物很可能是一种酮。
酮的红外光谱中,羰基(C=O)的伸缩振动会出现强吸收峰,峰位在1700 cm-1左右。
由于没有其他明显吸收峰,可以排除其他含有羰基的有机物,如醛和酸。
二、质谱解析1. 习题:某有机物的质谱图中,出现了一个分子峰(M+)的相对强度为100%,以及一个相对强度为15%的分子离子峰(M+1)。
请推断该有机物的分子式。
参考答案:该有机物的分子式中可能含有碳、氢和氧元素。
分子离子峰(M+1)的相对强度为15%,说明该有机物中有一个碳原子的丰度为15/100=15%比例相对较高。
根据碳的相对丰度为12/13,可以推断该有机物的分子式中含有6个碳原子。
2. 习题:某有机物的质谱图中,出现了一个分子峰(M+)的相对强度为100%,以及一个相对强度为43%的分子离子峰(M+1)。
请推断该有机物的分子式。
参考答案:该有机物的分子式中可能含有碳、氢和氧元素。
分子离子峰(M+1)的相对强度为43%,说明该有机物中有一个碳原子的丰度为43/100=43%比例相对较高。
红外吸收光谱法一.填空题1.一般将多原子分子的振动类型分为伸缩振动和变形振动,前者又可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动,后者可分为面内剪式振动(δ)、面内摇摆振动(ρ) 和面外摇摆振动(ω)、面外扭曲振动(τ) . 2.红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区: 远红外区,中红外区和近红外区,其中中红外区的应用最广.3.红外光谱法主要研究振动中有偶极矩变化的化合物,因此,除了单原子和同核分子等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收.4.在红外光谱中,将基团在振动过程中有偶极矩变化的称为红外活性,相反则称为红外非活性的 .一般来说,前者在红外光谱图上出现吸收峰。
5.红外分光光度计的光源主要有能斯特灯和硅碳棒 .6.基团一OH、一NH;==CH的一CH的伸缩振动频率范围分别出现在 3750—3000 cm—1, 3300—3000 cm-1, 3000—2700 cm-1.7.基团一C≡C、一C≡N ;-C==O;一C=N,一C=C-的伸缩振动频率范围分别出现在 2400-2100 cm-1, 1900—1650 cm—1, 1650—1500 cm-1。
8.4000—1300 cm-1 区域的峰是由伸缩振动产生的,基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域,称为官能团区;1300—600 cm—1 区域中,当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的不同,犹如人的指纹一样,故称为指纹区。
二、选择题1.二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别(A)A。
3,2,4 B。
2,3,4 C。
3,4,2 D。
4,2,32.乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为(C)A. 2,3,3B. 3,2,8 C。
3,2,7 D. 2,3,74.下列数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3CH2COH的吸收带?(D)A. 3000-2700cm-1,1675—1500cm—1,1475—1300cm一1。
红外光谱图解析例题
红外光谱图是利用特定波段的红外线,通过电离能级来分析不同物质的组成细节,它是一种非常有用的物质认识和结构分析工具。
本文将以一个例题来解析红外光谱图,从而加深对其解析原理和步骤的理解。
红外光谱图的解析步骤
1.集资料:首先,我们需要收集红外光谱图的数据,以及实际的样品,并把它们分别记录下来。
2.比对比:然后,将观测到的红外图像和实际样品的光谱进行对比,搜索两者的差异。
3.作光谱图:可以制作出观测到的红外光谱图,并标出不同的波段。
4.析光谱图:可以分析红外光谱图中产生的差异,确定样品中不同物质组成。
5.结结论:最后,可以总结出根据红外光谱反映的组成物质的情况,推出相应的结论。
红外光谱图的解析例题
为了更加直观的理解红外光谱图的解析过程,本文以一个例题作为说明:
实验目的:分析365nm处的光谱线
实验样品:甲苯和乙苯
实验结果:从实验测得的数据中,在365nm处,甲苯的吸收光强
为4300,乙苯的吸收光强为2500。
分析方法:通过将这两个样品的吸收光强分别绘制出光谱线,我们就可以得出实验结论:在365nm处,甲苯的吸收光强要比乙苯的强。
总结:本文通过一个例题的分析,解释了如何应用红外光谱图来分析不同物质的组成。
在实验中,我们可以看出,在365nm处,甲苯的吸收光强要比乙苯的强。
结论:红外光谱图分析是一种非常有效的物质组成分析方法,可以用来从分子结构的角度准确地研究物质的性质。
综上所述,红外光谱图分析是非常有用的,它可以帮助我们更为深入地了解物质的内在结构与性质。
习题1、下列两个化合物,C=O的伸缩振动吸收带出现在较高的波数区的是哪个?为什么?答案: a(共轭效应)>b(空间位阻效应让共轭效应减小)。
2、下图为不同条件下,丁二烯(1,3)均聚物的红外光谱图,试指出它们的键结构。
3、有一化合物C7H8O,它出现以下位置的吸收峰:3040;3380;2940;1460;690;740;不出现以下位置吸收峰:1736;2720;1380;1182.试推断其结构式?作业1、试述分子产生红外吸收的条件。
2、何谓基团频率?影响基团频率位移的因素有哪些?3、仅考虑C=O受到的电子效应,在酸、醛、酯、酰卤和酰胺类化合物中,出现C=O伸缩振动频率的大小顺序应是怎样?4、从以下红外特征数据鉴别特定的苯取代衍生物C8H10:①化合物A:吸收带在约790和695cm-1处。
②化合物B:吸收带在约795cm-1处。
③化合物C:吸收带在约740和690cm-1处。
④化合物D:吸收带在约750cm-1处。
5、分别在95%乙醇和正已烷中测定2-戊酮的红外光谱,试预测C=O的伸缩振动吸收峰在哪种溶剂中出现的较高?为什么?8. 某化合物的化学式为C6H10O,红外光谱如下图所示,试推断其结构式。
答案: μ=1+6-5=2说明可能是不饱和烃3000以上无小尖峰,说明双键不在端碳上1680-羰基1715连接双键导致共轭移到低波位1618-碳碳双键1461-CH-1380、1360-分裂说明异丙基存在1215、1175-双峰强度相仿验证双甲基在端碳816-三取代呈链状。
9. 某化合物的化学式为C8H14O3,红外光谱如下图所示,试推断其结构式。
答案: μ=1+8-7=23000以上无小尖峰,1370峰没分裂,说明没有cc双键1810、1740-羰基分裂成双峰说明有两个羰基,并且直接连接只有基团数少于2(两个不饱和度已满,其他为饱和键)-1465-CH21370-甲基1040-与1740验证呈酸酐,共轭使峰位降低,755以下没有峰-说明连接-(CH)-个数少于42。
红外光谱分析习题解答1、解:影响红外吸收峰强度的主要因素:红外吸收的强度主要由振动能级的跃迁概率和振动过程中偶极矩的变化决定。
从基态向第一激发态跃迁的概率大,因此基频吸收带一般较强。
另外,基频振动过程中偶极矩的变化越大,则其对应的红外吸收越强。
因此,如果化学键两端连接原子的电负性差异越大,或分子的对称性越差,则伸缩振动时化学键的偶极矩变化越大,其红外吸收也越强,这就是C=O的强度大于C=C的原因。
一般来说,反对称伸缩振动的强度大于对称收缩振动的强度,伸缩振动的强度大于变形振动的强度。
2、解:由量子力学可知,简单双原子分子的吸收频率可用下式表示:μπσkc 21=(1) AN M M M M )(2121+=μ (2)(1)式中:σ为波数(cm -1),c 为光在真空中的速度(310-10cm S -1),k 为化学键力常数(N cm -1)(2)式中: ^M 1和M 2分别为两种原子的摩尔质量,N A 为阿伏加德罗常数(1023mol -1) 将(2)式代入(1)得21212121)(1307)(221M M M M k M M M M k cN kc A +=+==πμπσ【教材P 153公式(10-6)系数为1370有误】 H -Cl 键的键力常数12212121.50079.13453.350079.1453.35130729931307-⋅=+⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=cm N M M M M k σ&3、解:依照上题的计算公式21212121)(1307)(221M M M M k M M M M k cN k c A +=+==πμπσ将k =9 N cm -1,M H =,M F =代入可计算得到HF 的振动吸收峰频率为4023cm -1。
4、解:2-戊酮的最强吸收带是羰基的伸缩振动(C=O ),分别在极性溶剂95%乙醇和非极性溶剂正己烷中,其吸收带出现的频率在正己烷中位于较高处。
红外光谱习题一. 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 :CO 2分子中对称伸缩振动D :H 2O 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:O H 2 B:2CO C:HCl D: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-cm B:C-O 伸缩振动波数在2500~15001-cmC:N-H 弯曲振动波数在4000~25001-cm D: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,=k 5.1510⨯达因1-⋅cmB: 乙炔中C-H 键, =k 5.9510⨯达因1-⋅cmC: 乙烷中C-C 键, =k 4.5510⨯达因1-⋅cmD: CH 3C ≡N 中C ≡N 键, =k 17.5510⨯达因1-⋅cmE:蚁醛中C=O 键, =k 12.3510⨯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 )A(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1736 cm-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 ) A 0 B 1 C 2 D 320. 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22. 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 )A CH3-CHOB CH3-CO-CH3C CH3-CHOH-CH3D CH3-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:3300-2500 cm-1(宽峰),1710 cm-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___.2 C-H,C-C,C-O,C-Cl,C-Br 键的振动频率,最小的是C-Br_.3 C-H,和C-D 键的伸缩振动谱带,波数最小的是C-D_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)188H C ,U =_0__ . (2)N H C 74, U = 2 .(3) ,U =_5_.6 C=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__________________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__.11 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__减少_.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?2. 如何用红外光谱区别下列各对化合物?a P-CH3-Ph-COOH 和Ph-COOCH3b 苯酚和环己醇3.一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。
红外光谱解析题一、红外光谱解析题试卷1. 试卷内容一、选择题(每题5分,共40分)1. 红外光谱中,官能团 -OH的特征吸收峰通常出现在哪个区域?()A. 3600 - 3200 cm⁻¹B. 1700 - 1600 cm⁻¹C. 2900 - 2800 cm⁻¹D. 1300 - 1000 cm⁻¹2. 如果在红外光谱中看到1750 cm⁻¹左右有强吸收峰,可能存在的官能团是()A. -NH₂B. C=OC. -C≡C -D. -OH3. 以下关于红外光谱解析的说法,错误的是()A. 不同官能团有其特征吸收峰位置B. 峰的强度与官能团的含量无关C. 可以通过红外光谱确定分子结构D. 红外光谱是分子振动能级跃迁产生的4. 某化合物的红外光谱在2250 cm⁻¹处有吸收峰,最可能含有()A. -CNB. -CHOC. -COOHD. -O -5. 红外光谱的横坐标单位是()A. nmB. µmC. cm⁻¹D. Hz6. 在红外光谱中,C - H的伸缩振动吸收峰一般在()A. 3300 - 2800 cm⁻¹B. 1600 - 1500 cm⁻¹C. 1300 - 1000 cm⁻¹D. 900 - 600 cm⁻¹7. 若要区分醛和酮的红外光谱,关键看()A. C - H伸缩振动峰B. C = O伸缩振动峰的位置和形状C. -OH的吸收峰D. -NH₂的吸收峰8. 红外光谱中指纹区的波数范围是()A. 4000 - 1300 cm⁻¹B. 1300 - 400 cm⁻¹C. 3600 - 3200 cm⁻¹D. 1700 - 1600 cm⁻¹二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述红外光谱中官能团区和指纹区的主要区别。
2. 如何根据红外光谱判断一个化合物是否含有苯环?3. 如果在红外光谱中发现多个吸收峰重叠,应该如何解析?三、解析题(30分)给出一个化合物的红外光谱图(此处可简单描述图中主要吸收峰的位置和强度),解析该化合物可能含有的官能团,并推测其可能的结构。