有机波谱分析考试题库与答案.docx

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有机波谱分析考试题库与答案

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）670.7m

2.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）

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）。

1.2×1015Hz,40×103cm-1,4.96eV,114.6kcal·mol-1；

0.75×1015Hz，25×103cm-1，3.10eV，71.6kcal·mol-1

21.  计算具有1.50eV和6.23eV能量光束的波长及波数。

827nm，12.1×103cm-1；200nm，50×103cm-1

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。

（1）152kcal·mol-1；

（2）102.3kcal·mol-1

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？

π→π*，n→π*

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。

（a）  （b）

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？

B,K,R,苯环及含杂原子的不饱和基团，π→π*，n→π*

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围。

（1） 

（2）

     （3）   （4）     

（1）K，R；

（2）K，B，R；（3）K，B；（4）K，B，R    

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？

（A）CH2=CH-COR；（B）RCOR＇

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）

（1）267nm；

（2）225nm；（3）349nm；（4）237nm

32.  计算下列化合物在乙醇溶液中的K吸收带波长。

（1）

（2）

（3）

（1）270nm

（2）238nm（3）299nm

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=1.06×104

36. 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）。

T=0.244，A=0.613

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。

37.1.836×10-5mol·L-1

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。

ε=1.08×104，3.26%

40.用分光光度法测定含乙酰水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酸和咖啡因的含量.（乙酰水酸ε225=8210,ε270=1090,咖啡因ε225=5510,ε270=8790。

摩尔质量：

乙酰水酸为180g·mol-1，咖啡因为194g·mol-1）。

乙酰水酸83.5%，咖啡因6.7%

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）δasCH    （4）δsCH

2.化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-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）1

　5.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

3.      红外吸收光谱图横坐标、纵坐标各以什么标度？

纵坐标吸收强度横坐标波长

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

20.某一液体化合物，分子量为113，其红外光谱见下图。

NMR在δ1.40ppm（3H）有三重峰，δ3.48ppm（2H）有单峰，δ4.25ppm（2H）有四重峰，试推断该化合物的结构。

C2H5OOC-CH2-CN

21.下图为分子式C6H5O3N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C4H8O2，沸点77℃，试推断其结构。

　CH3COOC2H5

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λmax甲醇 =256nm，问A为何物？

A：

 B：

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（C11H16O2），而B在Al2O3存在下经加热反应得主要产物C（C11H14O）。

小心氧化C得碱溶性化合物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。

A：

 B：

 C：

  D：

 E：

30.一个化合物分子式为C4H6O2，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。

 CH3COOCH=CH2

第四章       NMR习题

一、选择题

1.若外加磁场的强度H0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）.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）31P

3.下列化合物中哪些质子属于磁等价核

（1）HaHbC=CFaFb

（2）CHaHbF  （3）.R—CO—NHaHb  （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）—CH2CH3    

（2）—OCH3  （3）—CH=CH2  （4）—CHO

5.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）,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）6

7.化合物Ph—CH2—CH2—O—CO—CH3中的两个亚甲基属于何种自旋体系

（1）A2X2     

（2）A2B2     （3）AX3     （4）AB

8.3个不同的质子Ha、Hb、Hc，其屏蔽常数的大小为σb>σa>σc。

则它们的化学位移如何?

（1）δa>δb>δc   

（2）δb>δa>δc   （3）δc>δa>δb   （4）δb>δc>δa

9.一化合物经元素分析C：

88.2%，H：

11.8%，它们的1HNMR谱只有一个峰，它们可能的结构是下列中的哪个？

1

 10.下列化合物中，甲基质子化学位移最大的是

（1）CH3CH3 

（2）CH3CH=CH2 （3）CH3C≡CH   （4）CH3C6H5

11.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S成分

（1）成反比    

（2）成正比   （3）变化无规律   （4）无关

13.下列化合物中羰基碳化学位移δC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C—C连接关系

（1）COSY   

（2）INADEQUATE  （3）HETCOR  （4）COLOC

15.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

12.一化合物分子式为C6H11NO，其1H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。

12.　

　                                       图4-1 C5H7O2N的1H-NMR谱图

13.某化合物C6H12Cl2O2的1H谱如下图4-2所示,试推断化合物结构式。

13.　

                                           图4-2  C6H12Cl2O2的1H谱图

14.根据核磁共振图（图4-3），推测C8H9Br的结构。

14.

图4-3 C8H9Br 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

15　

16.由核磁共振图（图4-5），推断C10H14的结构。

图4-5 C10H14的1H-NMR谱图　

16.

17.由核磁共振图（图4-6），推断C11H16O的结构。

图4-6 C11H16O的1H-NMR谱图

17

18.由核磁共振图（图4-7），推断C10H12O2的结构。

图4-7 C10H12O2的1H-NMR谱图　

19.由核磁共振图（图4-8），推断C8H8O的结构。

图4-8 C8H8O的1H-NMR谱图　

20.某未知物分子式C6H14O，其红外光谱在3300cm-1附近是宽吸收带,在1050cm-1有强吸收,其核磁图如图4-9所示,试确定该化合物的结构。

图4-9 C6H14O的1H-NMR谱图 

　第五章       质谱

一、选择题

1.在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压固定时，若逐渐增加磁场强度H，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何变化？

（1）从大到小  

（2）从小到大  （3）无规律  （4）不变

2.含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为

（1）偶数      

（2）奇数      （3）不一定  （4）决定于电子数

3.二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为

（1）1∶1∶1   

（2）2∶1∶1   （3）1∶2∶1   （4）1∶1∶2

4.在丁酮质谱中，质荷比为29的碎片离子是发生了

（1）α-裂解   

（2）I-裂解   （3）重排裂解  （4）γ-H迁移

5.在通常的质谱条件下，下列哪个碎片峰不可能出现

（1）M+2      

（2）M-2      （3）M-8      （4）M-18

二、解答及解析题

1.      样品分子在质谱仪中发生的断裂过程，会形成具有单位正电荷而质荷比（m/z）不同的正离子，当其通过磁场时的动量如何随质荷比的不同而改变？

其在磁场的偏转度如何随质荷比的不同而改变

m/z值愈大，动量也愈大；m/z值愈大，偏转度愈小。

2.      带有电荷为e、质量为m的正离子，在加速电场中被电位V所加速，其速度达υ，若离子的位能（eV）与动能（mυ2/2）相等，当电位V增加两倍时，此离子的运动速度υ增加多少倍？

eV=  v=，v增加一倍。

3.      在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由离子源进入电位为E的静电场后，由于受电场作用而发生偏转。

为实现能量聚焦，要使离子保持在半径为R的径向轨道中运动，此时的R值受哪些因素影响？

       ，

4.      在双聚焦质谱仪中，质量为m，电荷为e、速度为υ的正离子由电场进入强度为H的磁场后，受磁场作用，再次发生偏转，偏转的半径为r，此时离子受的向心力（Heυ）和离心力（mυ2/R）相等，此时离子受的质荷比受哪些因素影响？

4.      ， 

5.      在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和加速电压V固定时，若逐渐增大磁场强度H，对具有不同荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何确定？

 ，因r和V为定值，m/z比值小的首先通过狭缝

6.      在质谱仪中当收集正离子的狭缝位置和磁场强度H固定时，若把加速电压V值逐渐加大，对具有不同质荷比的正离子，其通过狭缝的顺序如何确定？

6.       ，因r和H为定值，m/z比值大的首先通过狭缝

7.      在有机质谱中使用的离子源有哪几种？

各有何特点？

8.      试确定具有下述分子式的化合物，其形成的分子离子具有偶数电子还是奇数电子？

（1）C3H8  

（2）CH3CO  （3）C6H5COOC2H5  （4）C6H5NO2

（1）C3H8+·

（2）CH3CO+（3）C6H5COOC2H5+·（4）C6H5NO2+

9.      试确定下述已知质何比离子的可能存在的化学式：

（1）      m/z为71，只含C、H、O三种元素

（2）      m/z为57，只含C、H、N三种元素

（3）      m/z为58，只含C、H两种元素

9.

（1）C4H7O或C3H3O2 

（2）CH3N3或C2H5N2或C3H7N （3）C4H10

10.  试写出苯和环己烯的分子离子式。

苯       或   

环己烷 或   

11.  写出环己酮和甲基乙烯醚的分子离子式。

环己酮：

 环己酮或   

  甲基乙烯基醚：

12.  写出丙烷分子离子的碎裂过程，生成的碎片是何种正离子，其m/z是多少？

 m/z 29

 m/z 15

13.  试解释溴乙烷质谱图中m/z分别为29、93、95三峰生成的原因？

14.  有一化合物其分子离子的m/z为120，其碎片离子的m/z为105，问其亚稳离子的m/z是多少？

16.  下述断裂过程：

所产生的亚稳离子，其m/z是多少？

m1=105,m2=77,

17.  试解释环己烷质谱图中产生m/z分别为84、69、56、41离子峰的原因？

18.  某有机化合物（M=140）其质谱图中有m/z分别为83和57的离子峰，试问下述哪种结构式与上述

质谱数据相符合？

（1）        

（2）结构与

（1）相符合。

19.  某有机胺可能是3-甲基丁胺或1，1-二甲基丙胺，在质谱图中其分子离子峰和基峰的m/z分别为87和30，试判断其为何种有机胺？

为3-甲基丁胺

20.  某有机物可能是乙基正丁基醚或甲基正戊基醚，其质谱图上呈现离子峰的m/z分别为102、87、73、59、31，试确定其为何物？

其为乙基正丁基醚，m/z102为分子离子峰

21.  在碘乙烷的质谱图中呈现m/z分别为156、127、29的离子峰，试说明其形成的机理

m/z156为CH3CH2I的分子离子峰

22.  在丁酸甲酯的质谱图中呈现m/z分别为102、71、59、43、31的离子峰，试说明其碎裂的过程。

m/z102为丁酸甲酯的分子离子峰　

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

23.  某酯（M=116）的质谱图上呈现m/z（丰度）分别为57（100%）、43（27%）和29（57%）的离子峰，试确定其为下述酯中的哪一种。

（1）（CH3）2CHCOOC2H5  

（2）CH3CH2COOCH2CH2CH3   （3）CH3CH2CH2COOCH3

为

（2）CH3CH2COOCH2CH2CH3

  由于α开裂生成：

m/z57；C3H7+ m/z43；C2H5+  m/z29

24.  某化合物（M=138）的质谱图中呈现m/z为120的强离子峰，试判断

其为下述两种化合物中的哪一种？

（1）    

（2）

为

（1）

25.  某酯（M=150）的质谱图中呈现m/z为118的碎片峰，试判断其为下述两种化合物中的哪一种？

（1）  

（2）

为

（1）

（1）

（2）

26.  已知某取代苯的质谱图如下图所示，试确定下述4种化合物的哪一种结构与谱图数据相一致？

（主要考虑m/z分别为119，105和77的离子峰）

（1）  

（2）  （3）   （4）

结构（4）与谱图相一致

m/z119相当于苄基离子开裂失去CH3

m/z105相当于苄基离子开裂失去C2H5

m/z77为乙烯基开裂后的产物C6H5+

27.说明由三乙胺（M=101）的α、β开裂生成m/z为86的离子峰及随后又进行H重排并开裂生成m/z为58的离子峰的过程机理。

（1）

（2）

28、某未知烃类化合物的质谱如下图所示，写出其结构式。

　为3-甲基戊烷：

CH3CH2CH（CH3）CH2CH3

29、某未知烃类化合物的质谱如下图所示，写出其结构式并说明谱图的主要特点。

　29.为3-苯基丙烯：

C6H5CH2CH=CH2

30.某未知烃类化合物的质谱如下图所示，写出其结构式并说明谱图的主要特点。

30.为苯乙炔：

C6H5C≡CH

31.某未知仲胺化合物的质谱如下图所示，试写出其结构式。

31．为N-甲基苄基胺：

C6H5CH2NHCH3

32.某含氮化合物质谱如下图所示，写出其结构式，并说明m/z为77基峰生成的原因。

32.为硝基苯：

C6H5NO2，m/z77为C6H5+C6H5-NO2→C6H5++NO2·

波谱分析试卷A

一、选择题：

每题1分，共20分

1、波长为670.7nm的辐射，其频率（MHz）数值为   （ ）

A、4.47×108         B、4.47×107  C、1.49×106              D、1.49×1010 

2、紫外光谱的产生是由电子能级跃迁所致，能级差的大小决定了（ ）

A、吸收峰的强度       B、吸收峰的数目C、吸收峰的位置          D、吸收峰的形状

3、紫外光谱是带状光谱的原因是由于（ ）

A、紫外光能量大       

B、波长短

C、电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因

D、电子能级差大

4、化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高？

               （ ）

A、σ→σ﹡   B、π→π﹡  C、n→σ﹡    D、n→π﹡

5、n→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。

（ ）

A、水        B、甲醇         C、乙醇     D、正已烷

6、CH3-CH3的哪种振动形式是非红外活性的。

（ ）

A、νC-C   B、νC-H    C、δasCH    D、δsCH

7、化合物中只有一个羰基，却在1773cm-1和1736cm-1处出现两个吸收峰，这是因为：

（ ）A、诱导效应   B、共轭效应  C、费米共振    D、空间位阻

8、一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为：

（ ）

A、玻璃      B、石英  C、红宝石       D、卤化物结体

9、预测H2S分子的基频峰数为：

  （ ）

A、4      B、3    C、2       D、1

10、若外加磁场的强度H0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是如何变化的？

  （ ）

A、不变        B、逐渐变大       C、逐渐变小       D、随原核而变

11、下列哪种核不适宜核磁共振测