红外光谱习题

红外、拉曼光谱习题

一． 选择题

1．红外光谱是（ CE ）

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（ CE） 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B：乙醚分子中C：CO2分子中D：H2O分子中

对称伸缩振动 不对称伸缩振动 对称伸缩振动 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：H2O Ｂ：CO2 Ｃ：HCl Ｄ：N2 5 分子不具有红外活性的,必须是（ABD ） 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（ AC ） A:O-H伸缩振动数在4000～2500cm B:C-O伸缩振动波数在2500～1500cm C:N-H弯曲振动波数在4000～2500cm D:C-N伸缩振动波数在1500～1000cm E:C≡N伸缩振动在1500～1000cm数最大者是（ ）

51A:乙烷中C-H键,k5.110达因cm 51B: 乙炔中C-H键, k5.910达因cm 51C: 乙烷中C-C键, k4.510达因cm 51D: CH3C≡N中C≡N键, k17.510达因cm

11111

7.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

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51E:蚁醛中C=O键, k12.310达因cm

8．基化合物中,当C=O的一端接上电负性基团则（ ） 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（ ）

A: D:

B: E:

C:

10．共轭效应使双键性质按下面哪一种形式改变（ BC ） 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（ ）

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) 据的谱带是（ CE ）

1,(2) 如用红外光谱鉴别,主要依

A(1)式在～3300cm有吸收而(2)式没有

B:(1)式和(2)式在～3300cm都有吸收,后者为双峰 C:(1)式在～2200cm有吸收

D:(1)式和(2)式在～2200cm都有吸收 E: (2)式在～1680cm有吸收

14．合物在红外光谱的3040～3010cm及1680～1620cm区域有吸收,则下面五个化合物最可能的是（ ）

111111 专业资料整理

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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（ ） 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（ ） （A）4 （B）3 （C）2 （D）1

17. CH3—CH3的哪种振动形式是非红外活性的（ ） （A）υC-C （B）υC-H （C）δasCH （D）δsCH

18. 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（ ）

（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 3

20. 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 （ ）

A CH3－CHO B CH3－CO-CH3 C CH3－CHOH-CH3 D CH3－O-CH2-CH3 24. 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 （ ） 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__ __,所以

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前者的振动频率比后者__ ___.

2 C-H,C-C,C-O,C-Cl,C-Br键的振动频率,最小的是 _ . 3 C-H,和C-O键的伸缩振动谱带,波数最小的是 _键.

4 在振动过程中,键或基团的 _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)C8H18,U=_ __ . (2)C4H7N, U= . (3)

，U＝_ _. 116 C=O和C=C键的伸缩振动谱带,强度大的是_ _. 7 在中红外区(4000～650cm)中,人们经常把4000～1350cm区域称为_ _,而把1350～650cm区域称为_ .

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～1760cm,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_ _方向.

1110 试比较与,在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是__

__,原因是_ __. 11 试比较

与

,在红外光谱中羰基伸缩振动的波数大的是_

__,原因是__ _. 12 随着环张力增大,使环外双键的伸缩振动频率_ __,而使环内双键的伸缩振动频率__ _.

13根据互相排斥规则，凡具有对称中心的分子，它们的红外吸收光谱与拉曼散射光谱 的谱带。

14、同种分子的非极性键S-S，C=C，N=N，CC产生强 谱带， 随单键双键三键谱带强度 。

15、 光谱中，由C N，C=S，S-H伸缩振动产生的谱带一般较弱或强度可变，而在 光谱中则是强谱带。 16、醇和烷烃的拉曼光谱是相似的。

17、一般红外及拉曼光谱，可用以下几个规则判断(1)互相 规则（2）互相 规则（3）互相 规则 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-COOCH3 b、 苯酚和环己醇

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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。

(A) (B)

4.下图是分子式为C8H8O化合物的红外光谱图,bp=202℃,试推测其结构。

5.请根据下面的红外光谱图试推测化合物C7H5NO3（mp106℃）的结构式。

6.分子式为C8H16的未知物，其红外光谱如图，试推测结构。

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7．红外光区的划分？近红外区、中红外区、远红外区

8．振动光谱有哪两种类型？多原子分子的价键或基团的振动有哪些类型？ 同一种基团哪种振动的频率较高？哪种振动的频率较低?

9. 说明红外光谱产生的机理与条件？能量在4,000- 400cm-1的红外光可以使样品产生振动能级与转动能级的跃迁。分子在振动和转动过程中只有伴随偶极矩变化的键才有红外活性。因为分子振动伴随偶极矩改变时，分子内电荷分布变化会产生交变电场，当其频率与入射辐射电磁波频率相等时才会产生红外吸收。

条件：红外辐射光的频率与分子振动的频率相当，才能满足分子振动能级跃迁所需的能量，而产生吸收光谱；必须是能引起分子偶极矩变化的振动才能产生红外吸收光谱。

10．红外光谱图的表示法？以纵座标为透过率，横座标为频率，形成该物质透过率随频率的变化曲线

11. 红外光谱图的四大特征(定性参数)是什么？谱带的数目、位置、强度、形状。 如何进行基团的定性分析？总结大量红外光谱资料后，发现具有同一类型化学键或官能团的不同化合物，其红外吸收频率总是出现在一定的波数范围内，我们把这种能代表某基团，并有较高强度的吸收峰，称为该基团的特征吸收峰。如何进行物相的定性分析？

12. 何谓拉曼效应？说明拉曼光谱产生的机理与条件？ 13.请叙述CS2的拉曼和红外活性的振动模式？

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14．比较拉曼光谱与红外光谱。

15．红外与拉曼活性判断规律？指出下列分子的振动方式哪些具有红外活性、哪些具有拉曼活性。为什么？

（1）O2 、H2 （2）H2O的对称伸缩振动、反对称伸缩振动和弯曲振动。 16、比较红外与拉曼光谱分析的特点。什么样的分子的振动具有红外或拉曼活性？

17、何为有机基团的IR特征吸收峰？影响红外吸收峰发生移动的影响有哪些？内部因素，电子效应（1）成键轨道类型 （2）诱导效应(3).共轭效应2). 空间效应(2). 空间障碍（3） 跨环效应（4）环张力：随环的减少，张力增加，吸收频率增高。3). 氢键效应分子内氢键：使谱带大幅度向低频方向移动。4). 互变异构5). 振动偶合效应6）. 样品的物理状态的影响 外部因素：溶剂影响、仪器的色散元件

18、请叙述碳纳米管拉曼光谱中三个不同拉曼位移的物理意义。

3.0碳纳米管研究 2.5Intensity (cnt/sec)2.01.51.00.50.05001 000Raman Shift (cm)-11 5002 000 19、解释名词：

拉曼散射与瑞利散射：当光照射到物质上时会发生非弹性散射，散射光中除有与激发光波长相同的弹性成分（瑞利散射）外，还有比激发光波长长的和短的成分，后一现象统称为拉曼效应。

由分子振动、固体中的光学声子等元激发与激发光相互作用产生的非弹性散射称为拉曼散射，一般把瑞利散射和拉曼散射合起来所形成的光谱称为拉曼光谱。 Stokes线与 anti-Stokes线：Stokes线（能量减小）与反Stokes线（能量加大）ANTI-STOKES线：光子从样品中获得能量，散射光的能量增大，

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在高频得测得的散射光线。STOKES线：光子将部分能量给样品分子，散射光的能量减少，在低频处测得的散射光线；

拉曼位移：能量变化所引起的散射光频率变化称为拉曼位移 拉曼光谱的表面增强效应（SERS）：SERS 效应是在激发区域内,由于样品表面或近表面的电磁场的增强导致的拉曼散射信号极大的增强.

常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000~670 cm-1 依据基团的振动形式，分为四个区：

(1)4000~2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S） (2)2500~1900 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区 (3)1900~1200 cm-1 双键伸缩振动区

(4)1200~670 cm-1 X—Y伸缩， X—H变形振动区

1、-O-H 3650~3200 cm-1 醇、酚、酸（注意区分：-NH伸缩振动：3500~3100 cm-1 ）

饱和碳原子—CH3 2960 cm-1 反对称伸缩振动2870 cm-1 对称伸缩振动 —CH2— 2930 cm-1 反对称伸缩振动2850 cm-1 对称伸缩振动 —C—H 2890 cm-1 弱吸收 不饱和碳原子上的=C—H（≡C—H ）

苯环上的C—H 3030 cm-1 =C—H 3010~2260 cm-1 ≡C—H 3300 cm-1

2、叁键（C≡C）伸缩振动区（2500~1900 cm-1 ） 3、双键伸缩振动区（ 1900~1200 cm-1 ）

RC=CR’ 1620~1680 cm-1 强度弱， R=R’（对称）时，无红外活性。 单核芳烃 的C=C键伸缩振动（1626~1650 cm-1 ）

C=O （1850~1600 cm-1 ）碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。 a、酸酐的C=O 双吸收峰：1820～1750 cm-1 ，两个羰基振动偶合裂分； 线性酸酐：两吸收峰高度接近，高波数峰稍强； 环形结构：低波数峰强；

b. 羧酸的C=O ，1820～1750 cm-1 ， 氢键，二分子缔合体； 4、X—Y，X—H 变形振动区 < 1650 cm-1

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指纹区(1350~650 cm-1 ) ,较复杂。C-H，N-H的变形振动；C-O，C-X的伸缩振动； C-C骨架振动等。精细结构的区分。顺、反结构区分；

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