红外吸收习题答案

红外吸收光谱法练习题姓名：学号：班级：一．填空题1.分子对红外辐射产生吸收要满足的条件是(1)__________分子的振动方式必须是红外或心活性的_____________________________；(2)______________某一振动方式频率与红外线对的某一频率相同（即能产生瞬时偶极矩变化）_________________________。2．分子伸缩振动的红外吸收带比____弯曲振动_________的红外吸收带在更高波数位置。3．如下两个化合物的双键的伸缩振动频率高的为__a高_____.(a)=N-N=,(b)-N=N-。4．红外光谱图上吸收峰数目有时比计算出的基本振动数目多,原因是可能存在倍频,和频和差频吸收峰,所以可能出现某些附加的弱峰,使实际吸收峰数目增多。5.红外分光光度计中,红外光源元件多用____Nernst(能斯特)灯或硅碳棒(惰性固体也可以)__________________________,单色器中色散元件采用_____________光栅___________________,液体试样吸收池的透光面多采用_______________NaCl或KBr等晶体______________________材料,检测器为_________真空热电偶或热检测器__________________。6．红外光谱法的固体试样的制备常采用_________糊状法_________________________、________压片法______________________和___________薄膜法______________________等法7.在烯烃的红外谱中,单取代烯RCH=CH2的(C=C)约1640cm-1.二取代烯RCH=CHR(顺式)在1635～1665cm-1有吸收,但RCH=CHR(反式)在同一范围观察不到(C=C)的峰,这是因为___________(具有对称中心的反式结构的)(C=C)是红外非活性的_____________________。共轭双烯在1600cm-1(较强)和1650cm-1(较弱)有两个吸收峰，这是由____两个双键伸缩振动的偶合__________引起的,1650cm-1的峰是______同相偶合_________峰.预期RCH=CHF的(C=C)较单取代烯烃波数较__大____、强度较___大___,这是因为__________F的(亲电)诱导效应(使C=C的力常数增大)_____________所致。8.HCN是线型分子,共有___4___种简正振动方式,它的气相红外谱中可以观察到_3个___个红外基峰。9．在某些分子中,诱导效应和共轭效应使吸收带的频率发生位移。当诱导效应使化学键的键能增加时,则吸收带频率移向___高频______,反之,移向_____低频________。当共轭效应使电子云密度平均化时,则使双键频率移向_____低频____,而单键频率略向___高频移动_______。10．某些频率不随分子构型变化而出现较大的改变,这些频率称为_____基团特征振动频率___官能团的依据___________,它们用作鉴别_____4000～1500_______________,其频率位于_______________________cm-1之间。二.单项选择题1.一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2.在下列不同溶剂中，测定羧酸的红外光谱时，C＝O伸缩振动频率出现最高者为(A)A．气体B．正构烷烃C．乙醚D．乙醇3.水分子有几个红外谱带，波数最高的谱带对应于何种振动?(C)A．2个，不对称伸缩B．4个，弯曲C．3个，不对称伸缩D．2个，对称伸缩4.任何两个相邻振动能级间的能量差为(C)A．1/2hB．3/2hC．hD．2/3h5.在以下四种分子式中C＝C双键的红外吸收哪一种最强?（A）A．CH3-CH=CH2B．CH3-CH=CH-CH3（顺式）C．CH3-CH=CH-CH3（反式）D．CH3-CH2-CH=CH-CH36．在含羰基的分子中，增加羰基的极性会使分子中该键的红外吸收带(B)A．向高波数方向移动B．向低波数方向移动C．不移动D．稍有振动7．以下四种气体不吸收红外光的是(D)A．H2OB．CO2C．HClD．N28．乙炔分子振动自由度是(C)A．5B．6C．7D．89．试比较同一周期内下列情况的伸缩振动(不考虑费米共振与生成氢键)产生的红外吸收峰,频率最小的是(A)A．C-HB．N-HC．O-HD．F-H10．某一化合物在紫外吸收光谱上未见吸收峰,在红外光谱的官能团区出现如下吸收峰:3000cm-1右,1650cm-1左右,则该化合物可能是(B)A．芳香族化合物B．烯烃C．醇D．酮三．简答题1.N2O气体的红外光谱有三个强吸收峰,分别位于2224cm-1(4.50m),1285cm-1(7.78m)和579cm-1(17.27m)处。此外尚有一系列弱峰，其中的两个弱峰位于2563cm-1(3.90m)和2798cm-1(3.57m)处。已知N2O分子具有线性结构。(1)试写出N2O分子的结构式，简要说明理由(2)试问上述五个红外吸收峰各由何种振动引起？[答]既然N2O分子具有线性结构，它只可能是N=O=N或N≡N=O。若具有前一种结构，则只能具有反对称伸缩振动和弯曲振动引起的两个强吸收峰，与题意不符，故N2O分子具有N≡N=O结构。其中2224cm-1(4.50m)由N≡N伸缩振动引起；1285cm-1(7.78m)由N=0伸缩振动引起；579cm-1(17.27m)由弯曲振动引起弱吸收峰2563cm-1(3.90m)为1285cm-1峰的倍频峰2798cm-1(3.57m)为2224cm-1峰与579cm-1峰的和频峰。2．有一从杏仁中离析出的化合物，测得它的化学式为C7H6O，其红外光谱图如下，试推测它的结构并简要说明之。[答]=1/2[7(4-2)+6(1-2)+1(2-2)+2]=5＞3000cm-1的吸收峰为=CH的伸缩振动吸收峰2700cm-1附近为典型的C—H吸收峰1700cm-1附近为C=O的伸缩振动吸收峰1600～1450cm-1有几个峰为苯环骨架振动吸收峰690～750cm-1有二个吸收峰为一取代苯特征峰据此可以推断该化合物为,CHO(苯甲醛)3．甲苯甲腈(MeCN)的R谱如下,指出标有波数的吸收峰的归属。3030cm-1为苯基的ν=CH,2920cm-1为甲基的νC-H;2217m-1为νCN(因与苯环共轭使C≡N出现在较低波数);1607,1058和1450cm-1为苯环骨架振动;817cm-1为对二取代苯的特征吸收峰。四．计算题1.在烷烃中C-C,C=C,CC的键力常数之比k1:k2:k3=1.0:1.91:3.6,今已知C=C伸缩振动吸收峰波长为6.00m，问C-C,CC的吸收峰波数为多少?[答]σ(C=C)=104/6.00=1667cm-1σ(C-C)k1────=───,σ(C-C)=σ(C=C)(k1/k2)1/2σ(C=C)k2σ(C-C)=1667×(1.0/1.91)1/2=1667×(0.524)1/2=1206cm-1σ(CC)=σ(C=C)(k3/k2)1/2=1667×(3.6/1.91)1/2=1667×(1.885)1/2=2288cm-12．计算乙酰氯中C=O和C-Cl键伸缩振动的基本振动频率(波数)各是多少?已知化学键力常数分别为12.1N/cm.和3.4N/cm.。σ=1/(2c)(k/)1/2,σ=1307(k/)1/2(C=O)=6.86(C=Cl)=8.97σ=1307×(12.1/6.86)1/2=1307×1.33=1738cm-1σ=1307×(3.4/8.97)1/2=1307×0.616=805cm-1