红外吸收光谱法习题一、填空题1、一般将多原子分子的振动类型分为振动和振动,前者又可分为振动和反对称伸缩振动,后者可分为和。

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: 、和 ,其中的应用最广。

3、红外光谱法主要研究振动中有变化的化合物，因此和等外,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变化的称为 ,相反则称为。

一般来说,前者在红外光谱图上。

5、红外分光光度计的光源主要有和。

6、基团一OH、一NH；==CH；一CH的伸缩振动频率范围分别出现在cm-1, cm-1, 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 cm-1, cm-1, cm-1。

8、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，称为区；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,犹如人的一样,故称为。

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. 3，2，4B. 2，3，4C. 3，4，2D. 4，2，32．乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为（）A. 2，3，3B. 3，2，8C. 3，2，7D. 2，3，73、二氧化碳的基频振动形式如下（）（1）对称伸缩 O==C==O （2）反对称伸缩 O==C==O←→←←（3）x，y平面弯曲↑O==C==O ↑（4）x，z平面弯曲↑O==C==O ↑→→指出哪几个振动形式是非红外活性的？A .（1），（3） B.（2） C.（3） D. (1)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?（）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。

5、下图是只含碳、氢、氧的有机化合物的红外光谱，根据此图指出该化合物为哪一类？（）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（）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（）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（）A．玻璃棱镜 B．石英棱镜 C．卤化盐棱镜 D．迈克尔逊干涉仪三、计算题1、计算分子式为C7H7NO的不饱和度。

2、计算分子式为C6H6NCl的不饱和度。

3、羧基（－COOH）中C＝O、C－O、O－H等键的力常数分别为12.1N.cm-1、7.12N.cm-1和5.80N.cm-1，若不考虑相互影响，计算：（1）各基团的伸缩振动频率；（2）基频峰的波长与波数；（3）比较ν（O－H）与ν（C－O），ν（C＝O）与ν（C－O），说明键力常数与折合原子质量对伸缩振动频率的影响。

4、已知CHCl3中C－H键和C－Cl的伸缩振动分别发生在3030cm-1与758cm-1。

（1）试计算CDCl3中C－H键的伸缩振动发生的位置；（2）试计算CHBr3中C－Br键的伸缩振动频率。

（假设CHCl3与CDCl3的键力常数K相同，C－Br键与C－Cl的键力常数K相同）四、问答题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？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。

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原因。

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？习题解答一．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；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, 19000—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. 3，2，4B. 2，3，4C. 3，4，2D. 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. 3，2，8C. 3，2，7D. 2，3，7 3．二氧化碳的基频振动形式如下（D）（1）对称伸缩 O==C==O （2）反对称伸缩 O==C==O←→←←（3）x，y平面弯曲↑O==C==O ↑（4）x，z平面弯曲↑O==C==O ↑→→指出哪几个振动形式是非红外活性的？A .（1），（3） B.（2） C.（3） D. (1)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 ．迈克尔逊干涉仪三、计算题1、计算分子式为C 7H 7NO 的不饱和度。

2、计算分子式为C 6H 6NCl 的不饱和度。

3、羧基（－COOH ）中C ＝O 、C －O 、O －H 等键的力常数分别为12.1N.cm -1、7.12N.cm -1和5.80N.cm -1，若不考虑相互影响，计算：（1）各基团的伸缩振动频率；（2）基频峰的波长与波数；（3）比较ν（O －H ）与ν（C －O ），ν（C ＝O ）与ν（C －O ），说明键力常数与折合原子质量对伸缩振动频率的影响。

解：Ar （H ）=1.00794，Ar （O ）=15.9994，Ar （C ）=12.010752717121134=-++=-++=n n n U 42716121134=-++=-++=n n nU)(9.1730161216121.1213031-==+⨯=cm O C σ )(777.5109.1730114m μσλ=⨯==)(1051931039.17301010Hz c ⨯=⨯⨯=⋅=συ)(7.13271612161212.713031--=+⨯=cm O C σ )(532.7107.1327114m μσλ=⨯== )(101.39831037.13271010Hz c ⨯=⨯⨯=⋅=συ)(6.323416116180.513031--=+⨯=cm H O σ )(092.3106.3234114m μσλ=⨯== )(108.97031036.32341010Hz c ⨯=⨯⨯=⋅=συ4、已知CHCl 3中C －H 键和C －Cl 的伸缩振动分别发生在3030cm -1与758cm -1。

（1）试计算CDCl 3中C －H 键的伸缩振动发生的位置；（2）试计算CHBr 3中C －Br 键的伸缩振动频率。

（假设CHCl 3与CDCl 3的键力常数K 相同，C －Br 键与C －Cl 的键力常数K 相同）解：（1）).(992.4121121)13033030()1303(122--=+⨯⨯=∙=cm N Ar k H C σ )(5.2223122122992.413031--=+⨯=cm D C σ （2）).(04.3125.35125.35)1303758()1303(122--=+⨯⨯=∙=cm N Ar k Cl C σ)(1011.21034.703103129.79129.7904.31303131010Hz c Br C ⨯=⨯⨯=⨯⨯+⨯=⋅=-συ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。