紅外光譜試題及答案解析

單項選擇題（每題2分，共10題）1.紅外光譜的產生是由于（）A.分子外層電子、振動、轉動能級的躍遷B.原子外層電子、振動、轉動能級的躍遷C.分子振動-轉動能級的躍遷D.分子外層電子的能級躍遷答案：C2.下列化學鍵伸縮振動頻率最高的是（）A.C-CB.C=CC.C≡CD.C-H答案：D3.某化合物在紅外光譜圖中1715cm?1處有強吸收峰，該化合物可能含有（）A.羥基B.羰基C.氨基D.醚鍵答案：B4.紅外光譜儀常用的光源是（）A.空心陰極燈B.氘燈C.硅碳棒D.鎢燈答案：C5.指紋區的波數范圍是（）A.4000-1200cm?1B.1200-600cm?1C.2000-1000cm?1D.1000-400cm?1答案：B6.以下哪種基團的伸縮振動在紅外光譜中吸收峰強度最大（）A.C-OB.C-HC.C=OD.N-H答案：C7.能在紅外光譜中產生特征吸收峰的最小基團是（）A.甲基B.亞甲基C.次甲基D.氫原子答案：A8.紅外光譜中，C-H伸縮振動一般出現在（）A.3000-2800cm?1B.2500-2000cm?1C.1800-1600cm?1D.1500-1300cm?1答案：A9.紅外光譜圖橫坐標一般用（）表示A.波長B.波數C.頻率D.吸光度答案：B10.某化合物在紅外光譜圖中3300cm?1左右有強吸收峰，可能含有（）A.甲基B.羰基C.羥基或氨基D.醚鍵答案：C多項選擇題（每題2分，共10題）1.紅外光譜可用于（）A.化合物結構分析B.純度檢測C.定量分析D.確定化學鍵類型答案：ABCD2.以下屬于紅外活性振動的是（）A.分子振動時偶極矩發生變化B.對稱分子的對稱振動C.不對稱分子的振動D.分子振動時偶極矩不發生變化答案：AC3.影響紅外吸收峰位置的因素有（）A.電子效應B.空間效應C.氫鍵D.儀器分辨率答案：ABC4.紅外光譜儀的主要部件包括（）A.光源B.單色器C.檢測器D.樣品池答案：ABCD5.下列基團在紅外光譜中有特征吸收的是（）A.C-C單鍵B.C=C雙鍵C.C≡C叁鍵D.C-N鍵答案：ABCD6.用于紅外光譜測定的樣品制備方法有（）A.壓片法B.溶液法C.薄膜法D.氣體池法答案：ABCD7.紅外光譜中常見的吸收峰類型有（）A.伸縮振動峰B.彎曲振動峰C.變形振動峰D.扭轉振動峰答案：ABCD8.下列關于紅外光譜說法正確的是（）A.可以鑒別不同的化合物B.能確定分子的立體結構C.與核磁共振等方法可相互補充D.可用于研究化學反應歷程答案：ACD9.能使紅外吸收峰強度增大的因素有（）A.振動時偶極矩變化大B.基團含量高C.儀器靈敏度高D.溫度升高答案：ABC10.以下哪些屬于紅外光譜的應用領域（）A.有機化學B.高分子化學C.材料科學D.生物化學答案：ABCD判斷題（每題2分，共10題）1.所有分子振動都能產生紅外吸收峰。（×）2.紅外光譜中，波數越大，能量越低。（×）3.氫鍵會使紅外吸收峰向低波數方向移動。（√）4.對稱結構分子的對稱振動沒有紅外活性。（√）5.紅外光譜只能用于有機化合物的分析。（×）6.紅外吸收峰的強度只與基團的含量有關。（×）7.壓片法是紅外光譜常用的固體樣品制備方法。（√）8.不同化合物在紅外光譜中的吸收峰一定不同。（×）9.紅外光譜儀的分辨率越高，譜圖越清晰。（√）10.分子的轉動能級躍遷也能在紅外光譜中體現。（√）簡答題（每題5分，共4題）1.簡述紅外光譜產生的條件。答案：一是紅外輻射能量與分子振動轉動能級差相等；二是分子振動時偶極矩發生變化，即產生紅外活性振動。2.舉例說明電子效應對紅外吸收峰位置的影響。答案：如誘導效應，吸電子基團使相連化學鍵電子云密度降低，鍵力常數減小，吸收峰向低波數移動。如C=O鍵，連吸電子基時，其吸收峰波數低于未連時。3.簡述紅外光譜在有機化合物結構分析中的作用。答案：可確定化合物中存在的化學鍵和官能團，通過特征吸收峰位置判斷。結合其他分析方法，輔助推斷分子結構，如判斷是否有雙鍵、羰基等。4.說明樣品制備對紅外光譜測定的重要性。答案：樣品制備不當會影響譜圖質量。如固體樣品顆粒大小、分散性等影響吸收峰強度和形狀；溶液濃度不合適會導致峰重疊或過強過弱，從而影響結構分析準確性。討論題（每題5分，共4題）1.討論紅外光譜與紫外-可見光譜在原理和應用上的主要區別。答案：原理上，紅外光譜基于分子振動轉動能級躍遷，紫外-可見基于分子外層電子能級躍遷。應用上，紅外用于確定化學鍵和官能團分析結構，紫外-可見主要用于定量分析和判斷分子共軛結構。2.當紅外光譜圖中出現多個吸收峰重疊時，如何進行分析和判斷？答案：首先結合已知可能存在的基團，參考標準譜圖。分析峰的大致范圍判斷可能官能團，再通過改變測試條件如更換溶劑、調整樣品濃度等使峰分離，或結合其他分析手段輔助確定結構。3.談談紅外光譜在新材料研發中的應用前景。答案：在新材料研發中，可用于分析材料的化學結構，確定官能團和化學鍵。監測材料合成過程，了解反應進程和產物結構。還能對材料的老化、降解等進行研究，推動新材料性能