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波谱分析教程考试题库及答案供参考docx.docx

1、波谱分析教程考试题库及答案供参考docx文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 .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) 670.7 ( 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

2、迁的原因4.化合物中,下面哪一种跃迁所需的能量最高( 1) * ( 2) * (3) n * ( 4) n *5. * 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( 200400nm)无吸收的是(1) (2) (3) (4)7.下列化合物,紫外吸收max 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

3、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?文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 .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 * 跃迁波长红移?而使羰基 n * 跃迁波长蓝移?11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其* 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

4、, 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

5、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 * 跃迁和 n * 跃迁,计算, n, * 轨道之间的能量差。23.画出酮

6、羰基的电子轨道(, n, * )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 1=256nm, 2=305nm,而用 A 的己烷溶液测得吸收带波长为 1=248nm、 2=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 =235nm有强吸收, =1.20 104,(b)在 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。文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可

7、编辑 .欢迎下载支持 .26.某化合物的紫外光谱有 B 吸收带 , 还有 =240nm,=13 104 及 =319nm, =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 =277nm, =1.9 103, 而在非极性溶剂中的吸收带 =269nm, =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

8、A 和 B 在环己烷中各有两个吸收带, A:1 =210nm, 1=1.6 104, 2=330nm, 2=37。B: 1=190nm,3 =1.0 10 , 2=280nm, =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 * 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)文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 .(3)32.推

9、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,不饱和羰基结构, 其 K 吸收带波长 =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 =288nm, =1.9 104在乙醚中 =277nm, =2.06 104 在稀 HCl 中 =230nm, =1.06 10436.某化合物的 =2.45 105 , 计算浓度为2.50 10-6 mol 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 =265nm处的 =1.22 104,现用 2cm

10、 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 =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-112=270nm处的吸光度 ,1

11、2释至浓度为 19.16mg L, 分别测量 =225nm和得 A =0.766 , A =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 225=8210, 270=1090, 咖啡因 225=5510, 270=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.CH 3 CH3 的哪种振动形式是非红外活性的( 1) C-C(2) C-H( 3)assCH(4) 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

12、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文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 . ( 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) OH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

13、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 C-O C-N C-C; C-C C-N C-O ;C-N C-C C-O ; C-N C-O C-C; C-O C-C C-N5. 对于 CHCl 3、 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 CDCl 3 中 C-D 伸缩振动的位置;( 2) 计算 CHBr 3

14、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 7.0 m,6.0 m 和 4.5 m。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)CH 3-CH 3; ( 2)CH 3-CCl 3; ( 3)CO2; ( 4)HCCH( 5)( 6)9.Cl2 、H 2S 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

15、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、中, C=O 伸缩振动出现最低者为、 ; 、 、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 210

16、0 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;文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 .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CH3CH2CH2 CHO(3)

17、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-CH 2OH () HN 22300 cm-1和 3600 cm -1 有两个尖锐的谱峰。但在3330 cm -1 和 1600 cm -1 没CH-NH-CO-CH - ()取代产物在有吸收 =4,其产物为何物?16.一种能作为色散型红外光谱仪色散元件材料为:(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) C5H8O418. 乙醇的红外光谱中,羟基的吸收峰在3333 cm-1,而乙醇的 1%CCl

18、 4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。19. 能与气相色谱仪联用的红外光谱仪有:(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 1.40ppm( 3H)有三重峰, 3.48ppm( 2H)有单峰, 4.25ppm ( 2H )有四重峰,试推断该化合物的结构。21.下图为分子式 C6H 5O3N 的红外光谱,写出预测的结构。27. 有一种液体化合物,其红外光谱见下图,已知它的分子式为 C4 H8O

19、2,沸点 77,试推断其结构。28.一个具有中和当量为 136 1 的酸 A ,不含 X 、N、S。A 不能使冷的高锰酸钾溶液褪色,但此化合物的碱性溶液和高锰酸钾试剂加热1 小时后,然后酸化,即有一个新化合物(B )沉淀而出。此化合物的中和当量为83 1,其红外光谱见下图,紫外吸收峰甲醇max=256nm,问 A 为何物?29. 不溶于水的中性化合物A(C11H14O2),A 与乙酰氯不反应,但能与热氢碘酸作用。A 与次碘酸钠溶液作用生成黄色沉淀。 A 经催化加氢得化合物B( C11H 16O2),而 B 在 Al 2O3存在下经加热反应得主要产物 C( C11H 14O)。小心氧化 C 得碱

20、溶性化合物 D( C9H10O3)。将上述的任一种化合物经强烈氧化可生成化合物E,中和当量为152 1,红外光谱如下图所示。试推断A 的结构。30. 一个化合物分子式为C4H 6O2,已知含一个酯羰基和一个乙烯基。用溶液法制作该化合物的红外光谱有如下特征谱带: 3090cm -1 ( 强 ), 1765cm-1 (强), 1649cm-1 (强), 1225cm-1 (强)。请指出这些吸收带的归属,并写出可能的结构式。第四章 NMR 习题一、选择题1.若外加磁场的强度 H 0 逐渐加大时,则使原子核自旋能级的低能态跃迁到高能态所需的能量如何变化?( 1) 不变 ( 2) . 逐渐变大 ( 3)

21、 . 逐渐变小 ( 4). 随原核而变2.下列哪种核不适宜核磁共振测定(1). 12C (2). 15N (3) 19F (4) 31P3.下列化合物中哪些质子属于磁等价核文档来源为 :从网络收集整理 .word 版本可编辑 .欢迎下载支持 .( 1) H aH bC=CFaFb ( 2) CHaHb F ( 3) . R CO NH aHb ( 4)4.苯环上哪种取代基存在时,其芳环质子化学位移最大( 1) CH 2CH 3 (2) OCH 3 ( 3) CH=CH 2 ( 4) CHO5.质子的化学位移有如下顺序:苯 ( 7.27) 乙烯 ( 5.25) 乙炔 ( 1.80) 乙烷 ( 0

22、.80) ,其原因是( 1) 导效应所致 ( 2)杂化效应和各向异性效应协同作用的结果( 3) 向异性效应所致 ( 4)杂化效应所致6. 在通常情况下, 在核磁共振谱图中将出现几组吸收峰(1)3 (2) 4 (3)5 (4)67. 化合物 Ph CH 2 CH 2 O CO CH 3 中的两个亚甲基属于何种自旋体系(1)A2X2(2) A 2B2( 3)AX 3( 4)AB8. 3 个不同的质子H、H 、H,其屏蔽常数的大小为。则它们的化学位移如何 ?abcbac( 1) a bc( 2)baccabbca (3) ( 4) 9.一化合物经元素分析 C: 88.2%, H :11.8%,它们的

23、 1H NMR 谱只有 一个峰,它们可能的结构是下列中的哪个?10.下列化合物中,甲基质子化学位移最大的是( 1) CH 3CH 3 ( 2) CH3CH=CH 2 ( 3) CH 3C CH ( 4) CH 3C6H 511.确定碳的相对数目时,应测定(1)全去偶谱 ( 2) 偏共振去偶谱( 3)门控去偶谱( 4)反门控去偶谱12. 1JCH 的大小与该碳杂化轨道中( 1)成反比 (2)成正比S 成分( 3)变化无规律(4)无关13. 下列化合物中羰基碳化学位移 C 最大的是( 1)酮 ( 2)醛 ( 3)羧酸 ( 4)酯14.下列哪种谱可以通过 JCC 来确定分子中 CC 连接关系( 1)

24、 COSY (2) INADEQUATE ( 3) HETCOR ( 4)COLOC15.在四谱综合解析过程中,确定苯环取代基的位置,最有效的方法是(1)紫外和核磁( 2)质谱和红外( 3)红外和核磁( 4)质谱和核磁二、解答及解析题1. 下列哪个核没有自旋角动量?Li 37,He24,C6122.电磁波的频率不变,要使共振发生,F 和 H 核哪一个需要更大的外磁场?为什么?3.下面所指的质子,其屏蔽效应是否相同?为什么?4.在下列 A、 B 系统中,哪个有圈的质子在高场共振?为什么?A 、B 、5. 使用60MHz的仪器, TMS和化合物中某质子之间的频率差为180Hz,如果使用40MHz仪

25、器 , 则它们之间的频率差是多少?6. 曾采用 100MHz ( 2.35T)和 60MHz ( 1.41)两种仪器测定了移分别为 3.17 和 1.55,试计算用频率表示化学位移时,两个仪器上测定的结果。的氢谱,两个甲基的化学位7. 氢核磁矩为2.79( H1 1 ),磷核磁矩为文档来源为 :从网络收集整理1.13( p15 31),两者的自旋角动量均为.word 版本可编辑 .欢迎下载支持1/2,试问在相同磁场条件下,.何者发生核跃迁时需要的能量较低?8.在下列化合物中,质子的化学位移有如下顺序:苯( 7.27)乙烯( 5.25)乙炔( 1.80)乙烷( 0.80),试解释之。9.在苯乙酮

26、的氢谱中, 苯环质子的信号都向低场移动。 .间位和对位质子在值 7.40,而邻位质子的值却在7.85 左右,为什么?10.以 CH 3-CH 2-Br 为例,其中什么氢核化学位移值较小?什么氢核的化学位移值较大?11. 在下列系统中, H 核之间的相互干扰系统中属于什么类型?并指出 H 核吸收峰的裂分数?A BCD12. 一化合物分子式为 C HNO,其1谱如图4-1,补偿扫描信号经重水交换后消失,试推断化合物的结构式。11H6图 4-1C5H7O2N 的 1 H-NMR 谱图13.某化合物 C6H12Cl 2O2 的 1H 谱如下图 4-2 所示 , 试推断化合物结构式。图 4-2 C6H1

27、2Cl2O2 的 1H 谱图14.根据核磁共振图(图 4-3),推测 C8 H9Br 的结构。图 4-3 C8H 9Br 1H-NMR 谱图15.由核磁共振图(图 4-4),推断 C7H14O 的结构。图 4-4 C7H14O 的 1H-NMR 谱图16.由核磁共振图(图 4-5),推断 C10H 14 的结构。图 4-5 C10H14 的 1H-NMR 谱图17.由核磁共振图(图 4-6),推断 C11H 16O 的结构。图 4-6 C11H 16O 的 1 H-NMR 谱图18.由核磁共振图(图 4-7),推断 C10H 12O2 的结构。图 4-7 C10H 12O2 的 1H-NMR 谱图19.由核磁共振图(图 4-8),推断 C8H8O 的结构。图 4-8 C8H 8O 的 1H-NMR 谱图20. 某未知物分子式6143300cm-1附近是宽吸收带 ,在 1050 cm-1 有强吸收 , 其核磁C HO,

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