质谱法习题集及问题详解
【分析化学试题及答案】第十五章 质谱法 经典习题
第十五章质谱法 - 经典习题1．某未知物经测定为仅含C、H、O的有机化合物，其IR光谱显示在3100－3700cm-1之间无吸收，其质谱如图15-1，试推断其结构。
图15-1 未知物的质谱图解：（1）分子离子峰（m/z 136）较强，说明此分子离子结构稳定，可能具有苯环或共轭系统。
（2）查Beynon表136栏下，含C、H、O的只有下列四个分子式：a.C9H12O（U＝4）b.C8H8O2（U＝5）c.C7H4O3（U＝6）d.C5H12O4（U＝0）（3）m/z 105为基峰，提示可能为苯甲酰离子（C６H５CO+）峰（见教材附录十二），m/z 77、 m/z 51、m/z 39等芳烃特征峰的出现也进一步证实了苯环的存在。
（4）m/z 56.5、m/z 33.8两个亚稳离子峰的出现表明存在下列开裂过程：（5）根据上述解析推断，证明未知化合物含有苯甲酰基C６H５CO（U＝5），这样即可排除分子式中的C9H12O（U＝4）、C7H4O3（U＝6，H原子不足）及C5H12O4（U＝0），唯一可能的分子式为C8H8O2（U＝5）。
（6）由分子式C8H8O2扣去苯甲酰基C６H５CO，剩余的碎片为CH３O，则可能的剩余结构为-CH2-OH或CH3O-。
（7）将苯甲酰基C６H５CO与剩余结构单元相连接，得到以下两种可能结构：由于该样品的IR光谱在3100～3700cm-1之间无吸收，提示结构中应无-OH，因此该化合物的结构为A。
（8）验证质谱中各峰的归属：验证结果说明所提出的结构式是合理的。
2．已知某未知物的分子式为C9H18O，IR光谱显示在～1715cm-1处有强吸收，在～2820cm-1、～2720cm-1处无吸收，其质谱如图15-2所示，试推断其结构。
图15-2 未知物C9H18O的质谱图解：（1）由分子式C9H18O求得化合物的不饱和度U＝1，且含有一个O原子，可能为一个羰基，故未知物可能是羰基化合物。
质谱习题答案
质谱习题答案质谱习题答案质谱是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、生物、医药等领域。
通过质谱仪，可以对样品中的化合物进行分析和鉴定。
在学习质谱的过程中，习题是一个重要的辅助工具，可以帮助我们巩固知识，提高分析能力。
下面，我将为大家提供一些质谱习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
习题一：质谱图解析下图是某有机化合物的质谱图，请根据图中的峰值信息，推断该有机化合物的分子式。
解答：根据质谱图，我们可以观察到两个峰值，一个峰值的m/z值为100，另一个峰值的m/z值为150。
根据质谱的原理，m/z值为100的峰表示分子中含有一个质子，m/z值为150的峰表示分子中含有一个质子和一个氮原子。
因此，该有机化合物的分子式为C5H10N。
习题二：质谱碎裂规律下图是某有机化合物的质谱图，峰值信息如图所示。
请根据质谱碎裂规律，推断该有机化合物的结构。
解答：根据质谱图，我们可以观察到一个峰值的m/z值为58，另一个峰值的m/z值为86。
根据质谱碎裂规律，分子中的键会断裂形成离子。
m/z值为58的峰表示分子中含有一个甲基离子(CH3+)，m/z值为86的峰表示分子中含有一个乙基离子(C2H5+)。
因此，该有机化合物的结构为CH3CH2X，其中X为其他原子或基团。
习题三：质谱定量分析某化学实验室需要对饮用水中的有机污染物进行定量分析。
通过质谱仪测得样品中目标化合物的质谱峰面积为1000。
已知该化合物的相对响应因子为1.5，样品中的内标化合物的质谱峰面积为800。
请计算样品中目标化合物的浓度。
解答：目标化合物的浓度可以通过内标法计算得到。
内标法是利用已知浓度的内标化合物来确定目标化合物的浓度。
已知内标化合物的质谱峰面积为800，目标化合物的质谱峰面积为1000，相对响应因子为1.5。
根据内标法的计算公式：目标化合物的浓度 = 内标化合物的浓度× 目标化合物的质谱峰面积 / 内标化合物的质谱峰面积× 相对响应因子。
质谱解析考试题及答案
质谱解析考试题及答案一、选择题1. 质谱分析中，离子源的作用是什么？A. 将样品分子转化为离子B. 将离子加速C. 将离子分离D. 检测离子2. 质谱仪中，质量分析器的作用是什么？A. 将样品分子转化为离子B. 将离子加速C. 根据离子的质荷比分离离子D. 检测离子3. 下列哪种质谱技术可以提供结构信息？A. 电子冲击电离质谱B. 化学电离质谱C. 快原子轰击电离质谱D. 串联质谱二、填空题1. 质谱仪中的________是用来检测离子的装置。
2. 质谱分析中，________是将样品分子转化为离子的过程。
3. 质谱中的________技术可以提供分子的组成和结构信息。
三、简答题1. 简述质谱分析中样品的电离方式有哪些？2. 质谱分析在生物医药领域有哪些应用？四、计算题假设一个分子的质荷比为 100:1，若该分子在质谱仪中被加速后，其速度为 1000 m/s，求该分子的质量。
五、论述题论述质谱分析在环境监测中的应用及其重要性。
答案：一、选择题1. 答案：A2. 答案：C3. 答案：D二、填空题1. 答案：检测器2. 答案：电离3. 答案：串联质谱三、简答题1. 答案：质谱分析中样品的电离方式包括电子冲击电离、化学电离、快原子轰击电离、电喷雾电离等。
2. 答案：质谱分析在生物医药领域的应用包括药物代谢研究、蛋白质组学分析、疾病标志物的发现等。
四、计算题答案：设分子的质量为 m，根据质荷比的定义，有 \( \frac{m}{z} = 100 \)，其中 z 为电荷数。
由于质谱中常见的电荷数为 1，即\( z = 1 \)，所以分子的质量 \( m = 100 \)。
再根据动能公式\( E_k = \frac{1}{2}mv^2 \)，其中 \( E_k \) 为动能，\( v \)为速度，代入已知的速度 \( v = 1000 \) m/s，可得 \( m =\frac{2E_k}{v^2} \)。
质谱练习题(含答案)
例1：未知物1的质谱图。
解：从图谱上看，该化合物的裂解碎片极少，说明应为具有高度稳定性结构的化合物，不易进一步被裂解。
例2、未知物2的质谱图。
解：该化合物为具有两个稳定结构单元的化合物，分子离子峰具有较为稳定的结构，易失去一个苯基形成m/z105的高度稳定的碎片。
分子离子与m/z105碎片离子之间由较弱的键连接。
例3、未知物3的质谱图。
解：该化合物的质谱峰很孤单，同位素峰丰度非常小，低质量端的峰没有伴随峰。
示该化合物含有单同位素元素，分子中的氢很少。
未知物4的质谱图。
解：髙质量端的质谱峰很弱，低质量端的质谱峰多而强。
示为脂肪族化合物。
例5、某化合物的化学式是C8H16O，其质谱数据如下表，试确定其结构式43 57 58 71 85 86 128相对丰度/% 100 80 57 77 63 25 23 解：⑴ 不饱和度Ω＝1+8+（-16/2）＝1，即有一个双键（或一个饱和环）；⑵ 不存在烯烃特有的m/z41及41+14n系列峰（烯丙基的α断裂所得），因此双键可能为羰基所提供，而且没有m/z29（HC O＋）的醛特征峰，所以可能是一个酮；⑶ 根据碎片离子表，m/z为43、57、71、85的系列是C n H2n+1及C n H2n+1CO 离子，分别是C3H7+、CH3CO+，C4H9+、C2H5CO+，C5H11+、C3H7CO+及C6H13+、C4H9CO+离子；⑷ 化学式中N原子数为0（偶数），所以m/z为偶数者为奇电子离子，即m/z86和58的离子一定是重排或消去反应所得，且消去反应不可能，所以是发生麦氏重排，羰基的γ位置上有H，而且有两个γ-H。
m/z86来源于M-42（C3H6、丙稀），表明m/z86的离子是分子离子重排丢失丙稀所得; m/z58的重排离子是m/z86的离子经麦氏重排丢失质量为26的中性碎片（C2H4、乙烯）所产生，从以上信息及分析，可推断该化合物可能为：由碎片裂解的一般规律加以证实：例6、某化合物由C、H、O三种元素组成，其质谱图如下图，测得强度比M ：（M+1）：（M+2）＝100 ：8.9 ：0.79 试确定其结构式。
8.质谱分析法习题答案
质谱分析法习题答案1. 如何判断分子离子峰？答: 分子离子峰判断方法：1） 不同有机化合物由于其结构不同，使其分子离子峰的稳定性不同，各类有机化合物分子离子峰稳定性顺序：芳香化合物＞共轭链烯＞烯烃＞脂环化合物＞直链烷烃＞酮＞胺＞酯＞醚＞酸＞支链烷烃＞醇．2） Ｎ律：由Ｃ，Ｈ，Ｏ，Ｎ组成的有机化合物，Ｎ奇数，M奇数。
由Ｃ，Ｈ，Ｏ，Ｎ组成的有机化合物，Ｎ偶数或不含氮，Ｍ偶数。
不符合N律，不是分子离子峰。
3） 分子离子峰与相邻峰的质量差必须合理，以下质量差不可能出现：3~14，19~25等，如果出现这些质量差，最高质量峰不是分子离子峰。
4） 改变实验条件来检验分子离子峰。
（1）采用电子轰击源时，降低电子流的电压，增加分子离子峰的强度。
（2）采用软电离电离方法（3）把不稳定样品制成适当的衍生物。
2．用质谱法如何测定相对分子量，如何确定分子式？(1) 同位素峰强比计算法：只含C、H、O的未知物用(2) 高分辨质谱法用高分辨质谱仪器可以测定化合物的精密质量，随仪器的分辨率的增加，测量的精密度增加。
3．含有三个氯原子的某化合物质谱，相对于分子离子峰（M）氯同位素对那些峰有贡献?相对强度比是多少？答：氯同位素质量数相差2，分子中有3个氯原子，即n = 3，二项式 （a＋b）n的展开式为四项，故氯同位素对M、M+2、M+4和M+6峰有贡献，相对强度由a : b = 75.53% : 24.47% = 3 : 1 计算得：M a3 = 33 = 27M+2 3a2b = 27M+4 3ab2 = 9M+6 b3 = 1∴ 相对强度比为 M : M+2 : M+4 : M+6 = 27 : 27 : 9 : 14．某化合物可能是3-氨基辛烷，在其质谱图中，较强峰出现在m/z58(100%)和m/z100（40%）处，试判断其结构。
解：是3－氨基辛烷m/e 100 相当于M失掉C2H5，m/e 58相当于M失掉C5H11，3－氨基辛烷易发生α 开裂，产生这两个峰；而4－氨基辛烷虽可发生类似的开裂，但产生的却是m/e 86 和 m/e 72 峰。
第四章_质谱法习题集 大连医科大学-推荐下载
20. 2 分
一种酯类(M=116), 质谱图上在 m/z57(100%), m/z29(27%)及 m/z43(27%)处均有离子峰,
初步推测其可能结构如下, 试问该化合物结构为
(
)
(1) (CH3)2CHCOOC2H5 (3) CH3(CH2)3COOCH3 21. 5 分
(2) CH3CH2COOCH2CH2CH3 (4) CH3COO(CH2)3CH3
(1) C6H6 3. 2 分)
(2) C6H5NO2
下列化合物中分子离子峰为奇的是
(1) C6H6 4. 2 分
5. 2 分
6. 2 分
(2) C6H5NO2
(3) C4H2N6O
(3) C6H10O2S
在溴己烷的质谱图中，观察到两个强度相等的离子峰，最大可能的是：(
(1) m/z 为 15 和 29
1750cM-1 有一强峰，则该化合物可能是
（）
（1）R1－（CH2）3－COOCH3 （2）R1－（CH2）4－COOH （3）R1－（CH2）2－CH－COOH
(1) CH3CH2CH2COOCH3 (3) CH3CH2COOCH2CH3 7. 2 分)
(4) C9H10O2
(4) C6H4N2O4
(2) (CH3)2CHCOOCH3 (4) (1)或(3)
某化合物分子式为 C6H14O, 质谱图上出现 m/z59(基峰)m/z31 以及其它 弱峰 m/z73，
一、选择题 ( 共 35 题 )
1. 2 分
能是：
第四章、质谱法
第四章、质谱法（122 题）
已知某化合物的分子式为 C8H10，在质谱图上出现 m/z 91 的强峰，则该化合物可
质谱练习题答案
质谱练习题答案质谱练习题答案质谱是一种分析化学技术，广泛应用于化学、生物、环境等领域。
它通过将化合物转化为离子，并根据离子的质量-电荷比进行分析，从而得到化合物的结构和组成信息。
质谱练习题是帮助学生巩固质谱原理和应用知识的重要工具。
下面是一些常见的质谱练习题及其答案，希望对学习者有所帮助。
题目一：以下哪个质谱仪不适用于大分子的质谱分析？A. 液质谱仪B. 气质谱仪C. 电喷雾质谱仪D. MALDI-TOF质谱仪答案：B. 气质谱仪解析：气质谱仪主要适用于描绘小分子化合物的质谱图谱，而对于大分子化合物如蛋白质、多肽等，气质谱仪的分析能力有限。
相比之下，液质谱仪、电喷雾质谱仪和MALDI-TOF质谱仪在大分子分析方面表现更出色。
题目二：以下哪个质谱技术适用于分析化合物的分子量？A. GC-MSB. LC-MSC. MALDI-TOF-MSD. 电喷雾质谱答案：C. MALDI-TOF-MS解析：MALDI-TOF-MS（基质辅助激光解析离子飞行时间质谱）是一种常用于分析化合物分子量的质谱技术。
它通过将样品与基质混合，利用激光脉冲将样品分子转化为离子，并根据离子的飞行时间来测定其质量。
题目三：以下哪个离子化技术适用于气相色谱质谱联用分析？A. 电子轰击离子化（EI）B. 化学电离（CI）C. 电喷雾离子化（ESI）D. 大气压化学电离（APCI）答案：A. 电子轰击离子化（EI）解析：气相色谱质谱联用分析中常用的离子化技术是电子轰击离子化（EI）。
在EI离子源中，电子束与分析物分子碰撞，使其电离产生碎片离子。
这些离子会根据质量-电荷比被质谱仪分析，从而得到分析物的质谱图谱。
题目四：以下哪个质谱技术适用于分析化合物的结构？A. 质子转移反应质谱（PTR-MS）B. 碰撞诱导解离质谱（CID）C. 高分辨质谱（HRMS）D. 脂质质谱（Lipidomics）答案：B. 碰撞诱导解离质谱（CID）解析：碰撞诱导解离质谱（CID）是一种常用于分析化合物结构的质谱技术。
质谱试卷集及答案解析
质谱分析习题一、简答题1．以单聚焦质谱仪为例，说明组成仪器各个主要部分的作用及原理。
2．双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率?3．试述飞行时间质谱计的工作原理,它有什么特点?4．比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点。
5．试述化学电离源的工作原理。
6．有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些类型的离子？从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息？7．如何利用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？8．色谱与质谱联用后有什么突出特点？9．如何实现气相色谱－质谱联用？10．试述液相色谱－质谱联用的迫切性。
二、选择题1．3,3-二甲基戊烷：受到电子流轰击后, 最容易断裂的键位是: ( )A 1和4B 2和3C 5和6D 2和32．在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例是（）A 100:1.1B 100:2.2C 100:3.3D 100:4.43．下列化合物含C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( )A C6H6B C6H5NO2C C4H2N6OD C9H10O24．在下列化合物中, 何者不能发生麦氏重排? ( )5．用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源? （）A 化学电离源B 电子轰击源C 高频火花源D B或C6．某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰, 则该化合物不可能为 ( )A 醚B 醇C 胺D 醚或醇7．一种酯类（M=116），质谱图上在m/z 57（100%），m/z 29（27%）及m/z 43（27%）处均有离子峰，初步推测其可能结构如下，试问该化合物结构为( )A (CH3)2CHCOOC2H5B CH3CH2COOCH2CH2CH3C CH3(CH2)3COOCH3D CH3COO(CH2)3CH38．按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为( )A 苯> 共轭烯烃> 酮> 醇B 苯> 酮> 共轭烯烃> 醇C 共轭烯烃> 苯> 酮> 醇D 苯> 共轭烯烃> 醇> 酮9．化合物在质谱图上出现的主要强峰是（）A m/z 15B m/z29C m/z43D m/z7110．溴己烷经 均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为：( )A m/z 93B m/z 93和m/z 95C m/z 71D m/z 71和m/z 7311．在C2H 5F 中，F对下述离子峰有贡献的是 ( )A MB M+1C M+2D M及M+212．某化合物的M S图上出现m/e 74的强峰， R光谱在3400～3200c m-1有一宽峰，1700～1750c m-1有一强峰，则该化合物可能是（）A R1－（CH2）3－COOCH3B R1－（CH2）4－COOHC R1－CH2(CH3)－CH2－CH－COOHD B或C13．在质谱图谱中若某烃化合物的(M＋1)和M峰的强度比为24: 100，则在该烃中存在碳原子的个数为（）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
CH3
（4）（2）或（3）
23. 5分
某化合物相对分子质量Mr＝102，红外光谱指出该化合物是一种酯。质谱图上m/z74处出现一强峰。则该化合物为（）
（1）CH3CH2COOC2H5（2）(CH3)2CHCOOCH3
（3）CH3(CH2)2COOCH3（4）CH3COOC3H7
24. 5分
某一化合物相对分子质量为72，红外光谱指出该化合物含有一个羰基吸收峰。则该化合物可能的分子式为（）
7. 2分)
某化合物分子式为C6H14O,质谱图上出现m/z59(基峰)m/z31以及其它弱峰m/z73，m/z87和m/z102.则该化合物最大可能为( )
(1)二丙基醚(2)乙基丁基醚(3)正己醇(4)己醇-2
8. 2分
某胺类化合物,分子离子峰其M=129,其强度大的m/z58(100%),m/z100(40%),则该化合物可能为( )
27. 1分
在丁烷的质谱图中，M对(M＋1)的比例是（）
（1）100:1.1（2）100:2.2（3）100:3.3（4）100:4.4
28. 1分
在一质谱图中，M：(M＋1)为100：24，可能存在的碳原子数约为（）
（1）2（2）11（3）22（4）24
二、填空题(共20题)
1. 2分
某化合物相对分子质量M=142,质谱图上测得M+1/M=1.1%(以轻质同位素为100时,某些重质同位素的天然强度是:13C: 1.08;ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱH: 0.016;15N: 0.38),则该化合物的经验式是:（）
第四章、质谱法（122题）
一、选择题(共35题)
1. 2分
已知某化合物的分子式为C8H10，在质谱图上出现m/z91的强峰，则该化合物可
能是：( )
2. 2分
下列化合物含C、H或O、N，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( )
(1) C6H6(2) C6H5NO2(3) C4H2N6O (4) C9H10O2
12. 2分
在C2H5Br中, Br原子对下述同位素离子峰有贡献的是: ( )
(1)M(2)M+1 (3)M+2 (4)M和M+2
13. 2分
某化合物相对分子质量M=142,其质谱图如下左,则该化合物为( )
(1)正癸烷(2) 2,6-二甲基辛烷(3) 4,4-二甲基辛烷(4)3-甲基壬烷
14. 2分
（1）C4H8O（2）C3H4O2（3）C3H6NO（4）（1）或（2）
25. 2分
化合物在质谱图上出现的主要强峰是（）
（1）m/z15（2）m/z29（3）m/z43（4）m/z71
26. 1分
在某化合物的质谱上，M和(M＋2)峰的相对强度约为3：1，由此，大致可以推断该化合物存在（）
（1）氧的同位素（2）硫的同位素（3）溴的同位素（4）氯的同位素
(1) (CH3)2CHCOOC2H5(2) CH3CH2COOCH2CH2CH3
(3) CH3(CH2)3COOCH3(4) CH3COO(CH2)3CH3
21. 5分
某化合物在质谱图上出现m/z29,43,57的系列峰,在红外光谱图官能团区出现如下吸收峰: >3000cM-1;1460cM-1,1380cM-1,1720cM-1.则该化合物可能是:（）
5. 2分
在C2H5F中, F对下述离子峰有贡献的是( )
(1)M(2)M+1 (3)M+2 (4)M及M+2
6. 2分
一个酯的质谱图有m/z74(70%)的强离子峰,下面所给结构中哪个与此观察值最为一致?
( )
(1) CH3CH2CH2COOCH3(2)(CH3)2CHCOOCH3
(3) CH3CH2COOCH2CH3(4)(1)或(3)
(1) 4-氨基辛烷(2) 3-氨基辛烷
(3) 4-氨基-3-甲基庚烷(4) (2)或(3)
9. 2分
某胺类化合物,分子离子峰M+=87,m/z30为基峰,则它最可能是( )
(1) (CH3)2CHCH2CH2NH2
CH3
(2) CH3CH2-C-NH2
CH3
CH3
(3) CH3CH2CH2CHNH2
3. 2分)
下列化合物中分子离子峰为奇数的是( )
(1) C6H6(2) C6H5NO2(3) C6H10O2S (4) C6H4N2O4
4. 2分
在溴己烷的质谱图中，观察到两个强度相等的离子峰，最大可能的是：( )
(1)m/z为15和29(2)m/z为93和15
(3)m/z为29和95(4)m/z为95和93
19. 2分
溴己烷经均裂后,可产生的离子峰的最可能情况为:( )
(1)m/z93 (2)m/z93和m/z95 (3)m/z71 (4)m/z71和m/z73
20. 2分
一种酯类(M=116),质谱图上在m/z57(100%),m/z29(27%)及m/z43(27%)处均有离子峰,初步推测其可能结构如下,试问该化合物结构为( )
某化合物的质谱图上出现m/z31的强峰,则该化合物不可能为(）
(1)醚(2)醇(3)胺(4)醚或醇
15. 2分
在化合物3,3-二甲基己烷的质谱图中,下列离子峰强度最弱者为( )
(1)m/z29 (2)m/z57 (3)m/z71 (4)m/z85
16. 2分
3,3-二甲基戊烷：受到电子流轰击后,最容易断裂的键位是:( )
(1) 1和4 (2) 2和3 (3) 5和6 (4) (2)和(3)
17. 2分
R─Ｘ·+──→R++Ｘ·的断裂方式为: ( )
(1)均裂(2)异裂(3)半异裂(4)异裂或半异裂
18. 2分
今要测定14N和15N的天然强度,宜采用下述哪一种仪器分析方法? ( )
(1)原子发射光谱(2)气相色谱
(3)质谱(4)色谱-质谱联用
(4) (1)或(3)
10. 2分
按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为( )
(1)苯>共轭烯烃>酮>醇
(2)苯>酮>共轭烯烃>醇
(3)共轭烯烃>苯>酮>醇
(4)苯>共轭烯烃>醇>酮
11. 2分
分子离子峰弱的化合物是：（ ）
(1)共轭烯烃及硝基化合物(2)硝基化合物及芳香族
(3)脂肪族及硝基化合物(4)芳香族及共轭烯烃
(1)烷烃(2)醛(3)酮(4)醛或酮
22. 2分
某化合物的MS图上出现m/e74的强峰，R光谱在3400～3200cM-1有一宽峰，1700～1750cM-1有一强峰，则该化合物可能是（）
（1）R1－（CH2）3－COOCH3
（2）R1－（CH2）4－COOH
（3）R1－（CH2）2－CH－COOH