仪器分析红外吸收光谱法习题与答案解析

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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

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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. 4，2，3 2．乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为 （C） A. 2，3，3 B. 3，2，8 C. 3，2，7 D. 2，3，7 4．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。 B. 3300—3010cm-1，1675—1500cm-1, 1475—1300cm-1。 C. 3300—3010cm-1, 1900—1650cm-l，1000——650cm-1。 D. 3000—2700cm-1, 1900—1650cm-1, 1475——1300cm-1。

1900—1650cm-1为 C==O伸缩振动，3000—2700cm-1为饱和碳氢C—H伸缩振动（不饱和的其频率高于3000 cm-1），1475——1300cm-1为C—H变形振动（如—CH3约在1380—1460cm-1）。

5．下图是只含碳、氢、氧的有机化合物的红外光谱，根据此图指出该化

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合物为哪一类？（B）

A．酚 B．含羰基 C．醇 D．烷烃 6．碳基化合物RCOR‘（1）， RCOCl（2），RCOCH（3）, RCOF（4）中, C==O伸缩振动频率出现最高者为（D）

A．（1） B．（2） C．（3） D．（4） 7．在醇类化合物中, O—H伸缩振动频率随溶液浓度的增加，向低波数方向位移的原因是（B）

A．溶液极性变大 B．形成分子间氢键随之加强 C．诱导效应随之变大 D．易产生振动偶合 8．傅里叶变换红外分光光度计的色散元件是式 （D）

A．玻璃棱镜 B．石英棱镜 C． 卤化盐棱镜 D．迈克尔逊干涉仪 四、简答题

1、分别在95％乙醇溶液和正己烷中测定2－戌酮的红外吸收光谱。预计在哪种溶剂中C＝O的吸收峰出现在高频区？为什么？

答：正己烷溶剂中C＝O的吸收峰出现在高频区，在95％乙醇溶液C＝O的吸收峰出现在低频区。

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原因在乙醇溶液中由于C＝O与乙醇中的－OH之间易形成氢键，使C＝O的双键特征性降低，键的力常数减小，吸收峰向低波数方向移动。

2、不考虑其它因素条件的影响，试指出酸，醛，酯，酰氯和酰胺类化合物中，出现C＝O伸缩振动频率的大小顺序。

答：酰氯， 酸，酯，醛，酰胺。

3、在乙酰乙酸乙酯的红外光谱图中，除了发现1738，1717有吸收峰外，在1650和3000也出现吸收峰。试指出出现后两个吸收峰的。 答：试样中存在乙酰乙酸乙酯的烯醇式异构体。

CH3CCH2COC2H5O OCH3COHCHCOC2H5O

?(OH)

因此在 IR 谱图上，除了出现 ?(C=O)

?(C=C)吸收带外，还应出现

?(C=O)吸收带出现在 1650 cm-1，?(OH)3000 cm-1。

4、欲测定某一微细粉末的红外光谱，试说明选用什么样的试样制备方法？为什么？

答：固体研磨法（用KBr作稀释剂）

红外光谱分析法试题

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