红外吸收光谱法
一、选择题
1. CH3—CH3的哪种振动形式是非红外活性的（1）
（1）υC-C （2）υC-H （3）δasCH （4）δsCH
2.
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（3）
（1）诱导效应 （2）共轭效应 （3）费米共振 （4）空间位阻
3. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为（4） （1）玻璃 （2）石英 （3）红宝石 （4）卤化物晶体 4. 预测H2S分子的基频峰数为（2） （1）4 （2）3 （3）2 （4）1
5. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是（4） （1）
（2）—C≡C— （3）
（4）—O—H
二、解答及解析题
1. 把质量相同的球相连接到两个不同的弹簧上。弹簧B的力常数是弹簧A的力常数的两倍，每个球从静止位置伸长1cm，哪一个体系有较大的势能。 答：E?hv?h2?k ;所以B体系有较大的势能。 M2. 红外吸收光谱分析的基本原理、仪器，同紫外可见分光光度法有哪些相似和不同之处？ 答： 基本原理 红外 当物质分子吸收一定波长的光能，能引起分子振动和转动的能及跃迁，产生的吸收光谱一紫外 当物质分子吸收一定波长的光能，分子外层电子或分子轨道电子由基态跃迁到激发态，产生的吸收光般在中红外区，称为红外光谱 谱一般在紫外-可见光区。 仪器 傅立叶变换红外光谱仪 紫外可见光分光光度计 相同：红外光谱和紫外光谱都是分子吸收光谱。
不同：紫外光谱是由外层电子跃迁引起的。电子能级间隔一般约为1~20eV;
而红外光谱是分子的振动能级跃迁引起的，同时伴随转动能级跃迁，一般振动能级间隔约为0.05~1eV。
3. 红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度？ 答：波长和波数为横坐标，吸收度或百分透过率为纵坐标
4. C-C（1430cm-1），C-N（1330cm-1），C-O（1280cm-1）当势能V=0和V=1时，比较
2） C-C，C-N，C-O键振动能级之间的相差顺序为(○
①C-O＞C-N＞C-C； ②C-C＞C-N＞C-O； ③C-N＞C-C＞C-O； ④C-N＞C-O＞C-C； ⑤C-O＞C-C＞C-N
5. 对于CHCl3、C-H伸缩振动发生在3030cm-1，而C-Cl伸缩振动发生在758 cm-1 （1）计算CDCl3中C-D伸缩振动的位置； （2）计算CHBr3中C-Br伸缩振动的位置。
?3030?'答：（1）v?1307k， C-H :k????5.37 C-D的伸缩振动频率为
1307???2v?1307k'=1307*√5.37=3028cm-1
6. C-C、C=C、C≡C的伸缩和振动吸收波长分别为7.0μm，6.0μm和4.5μm。按照键力常数增加的顺序排列三种类型的碳-碳键。
?????v??1307???????2K??*M, C-C、答：v?1307, K?C=C、C≡C对应的为v1、v2、v3， 2M由题知v1＞v2＞v3。所以K1＞K2＞K3
7. 写出CS2分子的平动、转动和振动自由度数目。并画出CS2不同振动形式的示意图，指出哪种振动为红外活性振动？
答：分子自由度=3N=3*3=9，转动自由能=2； 振动自由能=3N-5=9-5=4 ，平动自由能=3N-(3N-5)=5。
8. 下列各分子的碳-碳对称伸缩振动在红外光谱中是活性的还是非活性的。
（1）CH3-CH3；活性 （2）CH3-CCl3；活性 （3）CO2；非活性（4）HC≡CH 非活性
???2（5）
活性 （6） 非活性
9. Cl2、H2S分子的振动能否引起红外吸收而产生吸收谱带？为什么？预测可能有的谱带数。 答：Cl2不能，振动自由度数=1，为红外非活性；H2S能，振动自由度数=3，可能的谱
带数3。
10. CO2分子应有4种基本振动形式，但实际上只在667cm-1和2349cm-1处出现两个基频吸
收峰，为什么？
答：因为VSA道对称伸缩振动无红外活性
面外弯曲、面内弯曲的频率均在667cm，两振动发生简并。 11. 羰基化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中，C=O伸缩振动出现最低者为(Ⅳ)
?1 Ⅰ、 ； Ⅱ、
Ⅲ、
Ⅳ、
12. 化合物中只有一个羰基，却有两个C=O的吸收带，分别在1773cm-1和
1736 cm-1，这是因为：（D/E)
A. 诱导效应 B.共轭效应 C.空间效应 D.偶合效应 E.费米共振 F.氢键效应
12. 下列5组数据中，哪一种数据所涉及的红外光谱区域能包括
吸收带：（5）
（1）3000～2700 cm-1 1675～1500 cm-1 1475～1300 cm-1； （2）3000～2700 cm-1 2400～2100 cm-1 1000～650 cm-1； （3）3300～3010 cm-1 1675～1500 cm-1 1475～1300 cm-1； （4）3300～3010 cm-1 1900～1650 cm-1 1475～1300 cm-1； （5）3000～2700 cm-1 1900～1650 cm-1 1475～1300 cm-1；
的
13.三氟乙烯碳-碳双键伸缩振动峰在1580cm-1，而四氟乙烯碳-碳双键伸缩振动在此处无吸收峰，为什么？
答;极性共价键随着取代基电负性的不同，电子密度云发生变化，引起键的振动谱带位移，即诱导效应，造成振动吸收频率不同。
14. 试用红外光谱区别下列异构体：
（1） 和
答：
在860-800有很强的峰，一般为单峰，
（2）
和 CH3CH2CH2CHO
答：CH3CH2CH2CHO在1380附近出现单峰。 （3）答：
15. 某化合物经取代后，生成的取代产物有可能为下列两种物质：
N≡C-NH2+-CH-CH2OH （Ⅰ） HN≡CH-NH-CO-CH2- （Ⅱ）取代产物在2300 cm-1和3600 cm-1有两个尖锐的谱峰。但在3330 cm-1和1600 cm-1没有吸收，=4，其产物为何物？
答：N≡C-NH2+-CH-CH2OH
16. 一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：（2）
（1）玻璃； （2）石英； （3）红宝石； （4）卤化物晶体
17. 写出用下列分子式表示的羧酸的两种异构体，并预测它们的红外光谱。（1）C4H8O2
（2）C5H8O4
答：⑴CH?CH?CH?COOH，CＨ?CH(CH?)COOH； ⑵HOOC(CH?)?COOH，HOOCCH?CH(CH?)COOH。
18. 乙醇的红外光谱中，羟基的吸收峰在3333 cm-1，而乙醇的1ìl4溶液的红外光谱中羟
基却在3650 cm-1和3333 cm-1两处有吸收峰，试解释之。 答：C—Cl的面外振动，因费米效应的影响，Vc=o产生双峰 19. 能与气相色谱仪联用的红外光谱仪有：（1）
（1）傅立叶变换红外分光光度计； （2）快速扫描红外分光光度计； （3）单光束红外分光光度计； （4）双光束红外分光光度计。
20. 某一液体化合物，分子量为113，其红外光谱见下图。NMR在δ1.40ppm（3H）有三重
峰，δ3.48ppm（2H）有单峰，δ4.25ppm（2H）有四重峰，试推断该化合物的结构。
和
存在共轭，C=O双键吸收峰波数较低