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波谱分析试题及答案

波谱分析试题及答案### 波谱分析试题及答案#### 一、选择题（每题5分，共20分）1. 波谱分析中，哪种类型的波谱可以提供分子中原子间距离的信息？A. 紫外-可见光谱B. 红外光谱C. 核磁共振光谱D. 质谱答案：C2. 下列哪种溶剂对核磁共振氢谱的化学位移影响最大？A. 水B. 甲醇C. 丙酮D. 四氢呋喃答案：A3. 红外光谱中，羰基（C=O）的伸缩振动吸收峰通常位于哪个波数范围内？A. 1000-1800 cm^-1B. 2500-3500 cm^-1C. 1700-1750 cm^-1D. 3000-3600 cm^-1答案：C4. 紫外-可见光谱中，哪种类型的化合物最有可能显示出最大吸收波长在200-300 nm？A. 芳香族化合物B. 脂肪族化合物C. 羧酸D. 胺答案：A#### 二、填空题（每空3分，共30分）1. 在核磁共振氢谱中，______ 效应会导致分子中不同位置的氢原子有不同的化学位移。

答案：化学位移2. 红外光谱中，碳-氢键的伸缩振动吸收峰通常位于______ cm^-1。

答案：2900-30003. 质谱分析中，分子离子峰（M+）表示______。

答案：分子的准确质量4. 紫外-可见光谱中，最大吸收波长（λ_max）可以用来确定______。

答案：共轭体系的大小5. 在波谱分析中，______ 可以用来区分顺反异构体。

答案：核磁共振光谱#### 三、简答题（每题25分，共50分）1. 描述核磁共振氢谱中耦合常数（J）的物理意义，并举例说明如何通过耦合常数来确定分子结构。

答案：耦合常数（J）在核磁共振氢谱中表示相邻氢原子之间的相互作用强度。

耦合常数的大小可以反映相邻氢原子之间的距离和空间关系，从而帮助确定分子结构。

例如，在乙烯（C=C）结构中，相邻的氢原子会显示出较大的耦合常数，而在烷烃中，由于氢原子之间的相互作用较弱，耦合常数较小。

2. 解释红外光谱中碳-氧双键（C=O）的吸收峰为何通常位于1700-1750 cm^-1范围内，并讨论其在有机化合物鉴定中的重要性。

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第二章：紫外吸收光谱法一、选择1. 频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为（1）670.7nm （2）670.7μ（3）670.7cm （4）670.7m2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其能级差的大小决定了（1）吸收峰的强度（2）吸收峰的数目（3）吸收峰的位置（4）吸收峰的形状3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于（1）紫外光能量大（2）波长短（3）电子能级差大（4）电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因4. 化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高（1）σ→σ*（2）π→π*（3）n→σ*（4）n→π*5. π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收波长最大（1）水（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷6. 下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是（1）（2）（3）（4）7. 下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是（1）（2）（3）（4）二、解答及解析题1.吸收光谱是怎样产生的？吸收带波长与吸收强度主要由什么因素决定？2.紫外吸收光谱有哪些基本特征？3.为什么紫外吸收光谱是带状光谱？4.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息？紫外光谱在结构分析中有什么用途又有何局限性？5.分子的价电子跃迁有哪些类型？哪几种类型的跃迁能在紫外吸收光谱中反映出来?6.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型？它们与分子结构有什么关系？8.溶剂对紫外吸收光谱有什么影响？选择溶剂时应考虑哪些因素？9.什么是发色基团？什么是助色基团？它们具有什么样结构或特征？10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红移？而使羰基n→π*跃迁波长蓝移？11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π→π*跃迁吸收带波长愈长？请解释其因。

12.芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时，B吸收带的形状有明显的差别，解释其原因。

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波谱分析试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 波谱分析中，以下哪种波谱属于分子振动光谱？A. 紫外光谱B. 红外光谱C. 核磁共振光谱D. 质谱答案：B2. 红外光谱中，以下哪种振动类型不会产生吸收峰？A. 伸缩振动B. 弯曲振动C. 纯转动振动D. 面内弯曲振动答案：C3. 核磁共振氢谱中，化学位移的单位是？A. HzB. ppmC. HzD. rad/s答案：B4. 质谱分析中，分子离子峰通常表示为？A. M+B. M-C. M2+D. M2-答案：A5. 紫外-可见光谱中，以下哪种物质不会产生吸收？A. 芳香族化合物B. 共轭双键化合物C. 饱和烃D. 金属离子答案：C6. 以下哪种仪器可以用于测定物质的分子量？A. 红外光谱仪B. 核磁共振仪C. 质谱仪D. 紫外-可见光谱仪答案：C7. 以下哪种波谱分析方法可以提供分子的空间结构信息？A. 红外光谱B. 核磁共振光谱C. 紫外-可见光谱D. 质谱答案：B8. 质谱分析中，以下哪种离子是分子失去一个电子形成的？A. M+B. M-C. M2+D. M2-答案：A9. 核磁共振氢谱中，以下哪种氢原子的化学位移最大？A. 烷基氢B. 烯基氢C. 芳香氢D. 羰基氢答案：D10. 红外光谱中，以下哪种振动模式会产生较强的吸收峰？A. 单键伸缩振动B. 双键伸缩振动C. 三键伸缩振动D. 碳氢键弯曲振动答案：C二、填空题（每题2分，共20分）11. 波谱分析中，紫外-可见光谱主要用于研究分子中的_________电子跃迁。

答案：π-π* 或 n-π*12. 红外光谱中，碳氢键的伸缩振动通常出现在_________ cm-1 以下。

答案：300013. 核磁共振氢谱中，TMS（四甲基硅烷）的化学位移为_________ ppm。

答案：014. 质谱分析中，分子离子峰的相对丰度通常_________碎片离子峰。

答案：大于15. 紫外-可见光谱中，芳香族化合物的最大吸收波长通常在_________ nm 以下。

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第二章：紫外吸收光谱法一、选择题1—7 （1）、（3）、（4）、（1）、（1）、（2）、（2）二、解答及解析题20.1.2×1015Hz,40×103cm-1,4.96eV,114.6kcal·mol-1；0.75×1015Hz，25×103cm-1，3.10eV，71.6kcal·mol-121. 827nm，12.1×103cm-1；200nm，50×103cm-122.（1）152kcal·mol-1；（2）102.3 kcal·mol-124. π→π*， n→π*25. （a）（b）26. B,K,R,苯环及含杂原子的不饱和基团，π→π*， n→π*29. （1）K，R；（2）K，B，R；（3）K，B；（4）K，B，R30. （A）CH2=CH-COR；（B）RCOR＇31. （1）267nm；（2）225nm；（3）349nm；（4）237nm32. （1）270nm（2）238nm（3）299nm34.36. T=0.244，A=0.61337. 1.836×10-5mol·L-139. ε=1.08×104，3.26%40. 乙酰水杨酸83.5%，咖啡因 6.7%第三章红外吸收光谱法一、选择题1—5 （1）、（3）、（4）、（2）、（4）二、解答及解析题20. C2H5OOC-CH2-CN21.22. A：（CH3）3C-C（C2H5）=CH2B：C：（CH3）3C-CBr（C2H5）CH3D：（CH3）3C-C（CH3）=CHCH3E：（CH3）3CCOCH3 23. 是；C2H6；两个甲基24. A；B：C：D：E：25. CH3CH2CH2NO226.27. CH3COOC2H528. A：B：29.A：B：C：D：E：30. CH3COOCH=CH2第四章NMR一、选择题1—5(2)、(1)、(2)、(4)、(2)；6—10(1)、(1)、(3)、(1)、(4)11—15 （4）、（2）、（1）、（2）、（3）二、解答及解析题12.13.14.1516.1718.19.20.第五章质谱一、选择题1—5 （2）、（2）、（3）、（2）、（3）二、解答及解析题1.m/z值愈大，动量也愈大；m/z值愈大，偏转度愈小。

波谱分析教程考试题库及答案(供参考)

12.芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时，B吸收带的形状有明显的差别，解释其原因。

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12.芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂中时，B吸收带的形状有明显的差别，解释其原因。

13.pH对某些化合物的吸收带有一定的影响，例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发生蓝移，而苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移,为什么？羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么变化？14.某些有机化合物，如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色，许多天然有机化合物也具有颜色，为什么？15.六元杂环化合物与芳环化合物具有相似的紫外吸收光谱,请举几个例子比较之，并解释其原因。

16.紫外光谱定量分析方法主要有哪几种？各有什么特点？17.摩尔吸光系数有什么物理意义？其值的大小与哪些因素有关？试举出有机化合物各种吸收带的摩尔吸光系数的数值范围。

18.如果化合物在紫外光区有K吸收带、B吸收带和R吸收带，能否用同一浓度的溶液测量此三种吸收带？19.紫外分光光度计主要由哪几部分所组成？它是怎样工作的？20.计算波长为250nm、400nm的紫外光频率、波数及其所具有的能量(以eV和kJ·mol-1为单位表示）。

21.计算具有1.50eV和6.23eV能量光束的波长及波数。

22.已知丙酮的正己烷溶液有两吸收带，其波长分别为189nm 和280nm，分别属π→π*跃迁和n→π*跃迁，计算π，n，π* 轨道之间的能量差。

23.画出酮羰基的电子轨道（π，n，π*）能级图，如将酮溶于乙醇中，其能级和跃迁波长将发生什么变化？请在图上画出变化情况。

24.化合物A在紫外区有两个吸收带，用A的乙醇溶液测得吸收带波长λ1=256nm，λ2=305nm，而用A的己烷溶液测得吸收带波长为λ1=248nm、λ2=323nm，这两吸收带分别是何种电子跃迁所产生？A属哪一类化合物？25.异丙叉丙酮可能存在两种异构体，它的紫外吸收光谱显示 (a)在λ=235nm有强吸收,ε=1.20×104,(b)在λ＞220nm区域无强吸收，请根据两吸收带数据写出异丙丙酮两种异构体的结构式。

26.某化合物的紫外光谱有B吸收带,还有λ=240nm,ε=13×104 及λ=319nm，ε=50两个吸收带，此化合物中含有什么基团？有何电子跃迁？27.1，2-二苯乙烯（）和肉桂酸（）这一类化合物，在一定条件下可能出现不同的K吸收带，试证明其原因。

28.乙酰丙酮在极性溶剂中的吸收带λ=277nm,ε=1.9×103,而在非极性溶剂中的吸收带λ=269nm,ε=1.21×104，请解释两吸收带的归属及变化的原因。

29.下列化合物的紫外吸收光谱可能出现什么吸收带？并请估计其吸收波长及摩尔吸光系数的范围。

（1）（2）（3）（4）30.化合物A和B在环己烷中各有两个吸收带，A：λ1=210nm，ε1=1.6×104，λ2=330nm，ε2=37。

B：λ1=190nm，ε=1.0×103，λ2=280nm，ε=25，判断化合物A和B各具有什么样结构？它们的吸收带是由何种跃迁所产生？31.下列4种不饱和酮，已知它们的n→π*跃迁的K吸收带波长分别为225nm，237nm，349nm和267nm，请找出它们对应的化合物。

（1）（2）（3）（4）32.计算下列化合物在乙醇溶液中的K吸收带波长。

（1）（2）（3）33.推测下列二取代苯的K吸收带波长。

（1）（2）（3）（4）34.已知化合物的分子式为C7H10O，可能具有α，β不饱和羰基结构,其K吸收带波长λ=257nm（乙醇中）,请确定其结构。

35.对甲胺基苯甲酸在不同溶剂中吸收带变化如下，请解释其原因。

在乙醇中λ=288nm,ε=1.9×104 在乙醚中λ=277nm，ε=2.06×104在稀HCl中λ=230nm，ε=1.06×10436.某化合物的ε=2.45×105,计算浓度为2.50×10-6mol·L-1 的乙醇溶液的透过率和吸光度（吸收池厚度1cm）。

37.已知氯苯在λ=265nm处的ε=1.22×104，现用2cm吸收池测得氯苯在己烷中的吸光度A=0.448，求氯苯的浓度。

38.将下列化合物按K吸收带波长大小次序排列起来，并证明排列的理由。

39.已知浓度为0.010g·L-1的咖啡碱(摩尔质量为212g·mol-1)在λ=272nm处测得吸光度A=0.510。

为了测定咖啡中咖啡碱的含量，称取0.1250g咖啡，于500ml容量瓶中配成酸性溶液,测得该溶液的吸光度A=0.415，求咖啡碱的摩尔吸光系数和咖啡中咖啡碱的含量。

40.用分光光度法测定含乙酰水杨酸和咖啡因两组份的止痛片,为此称取0.2396g止痛片溶解于乙醇中，准确稀释至浓度为19.16mg·L-1,分别测量λ1=225nm和λ2=270nm处的吸光度,得A1=0.766，A2=0.155,计算止痛片中乙酰水杨酸和咖啡因的含量.(乙酰水杨酸ε225=8210,ε270=1090,咖啡因ε225=5510,ε270=8790。

摩尔质量：乙酰水杨酸为180 g·mol-1，咖啡因为194 g·mol-1）。

第三章红外吸收光谱法一、选择题1. CH3—CH3的哪种振动形式是非红外活性的（1）υC-C（2）υC-H（3）δas CH（4）δs CH2. 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（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（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（1）4 （2）3 （3）2 （4）15. 下列官能团在红外光谱中吸收峰频率最高的是（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。

2.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？3.红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度？4.C-C（1430cm-1），C-N（1330cm-1），C-O（1280cm-1）当势能V=0和V=1时，比较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-N5.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。

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。

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？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；（2）CH3-CCl3；（3）CO2；（4）HC≡CH（5）（6）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。

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？11.羰基化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中，C=O伸缩振动出现最低者为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：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的吸收带：（1）3000～2700 cm-11675～1500 cm-11475～1300 cm-1；（2）3000～2700 cm-12400～2100 cm-11000～650 cm-1；（3）3300～3010 cm-11675～1500 cm-11475～1300 cm-1；（4）3300～3010 cm-11900～1650 cm-11475～1300 cm-1；（5）3000～2700 cm-11900～1650 cm-11475～1300 cm-1；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？14.试用红外光谱区别下列异构体：（1）和（2）和CH3CH2CH2CHO（3）和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。