习题解答
一．填空题
1．一般将多原子分子的振动类型分为 伸缩 振动和 变形 振动, 前者又可分为 对称伸缩 振动和 反对称伸缩 振动, 后者可分为 面内剪式振动(δ) 、面内摇摆振动(ρ) 和 面外摇摆振动(ω) 、面外扭曲振动(τ) 。
2．红外光区在可见光区和微波光区之间, 习惯上又将其分为三个区: 远红外区，中红外区 和 近红外区 ,其中 中红外区 的应用最广。
3．红外光谱法主要研究振动中有 偶极矩 变化的化合物，因此，除了单原子 和同核分子 等外, 几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。
4．在红外光谱中, 将基团在振动过程中有 偶极矩 变化的称为 红外活性 ,相反则
称为 红外非活性的 。一般来说, 前者在红外光谱图上 出现吸收峰 。
5．红外分光光度计的光源主要有 能斯特灯 和 硅碳棒 。
6．基团一OH 、一NH ；==CH的一CH 的伸缩振动频率范围分别出现在 3750—3000 cm-1, 3300—3000 cm-1, 3000—2700 cm-1。
7．基团一C ≡C 、一C ≡N ；—C==O；一C ＝N ， 一C ＝C —的伸缩振动频率范围分别出现在 2400—2100 cm -1, 1900—1650 cm-1, 1650—1500 cm -1。
8．4000—1300 cm -1 区域的峰是由伸缩振动产生的，基团的特征吸收一般位于此范围, 它是鉴最有价值的区域，称为 官能团 区；1300—600 cm -1 区域中, 当分子结构稍有不同时, 该区的吸收就有细微的不同, 犹如人的 指纹 一样, 故称为 指纹区 。
二、选择题
1．二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别 （A ）
A. 3，2，4 B. 2，3，4 C. 3，4，2 D. 4，2，3
2．乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为 （C ）
A. 2，3，3 B. 3，2，8 C. 3，2，7 D. 2，3，7
3．二氧化碳的基频振动形式如下 （D ）
（1）对称伸缩 O==C==O （2）反对称伸缩 O==C==O ← → ← ←
（3）x ，y 平面弯曲 ↑O==C==O ↑ （4）x ，z 平面弯曲 ↑O==C==O ↑ → → 指出哪几个振动形式是非红外活性的？
A .（1），（3） B.（2） C.（3） D. (1)
4．下列数据中, 哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH 3CH 2COH 的吸收
带? （D ）
A. 3000—2700cm -1，1675—1500cm -1，1475—1300cm 一1。
B. 3300—3010cm -1，1675—1500cm -1, 1475—1300cm -1。
C. 3300—3010cm -1, 1900—1650cm -l ，1000——650cm -1。
D. 3000—2700cm -1, 1900—1650cm -1, 1475——1300cm -1。
1900—1650cm -1为 C==O伸缩振动，3000—2700cm -1为饱和碳氢C —H 伸缩振动（不饱和的其频率高于3000 cm-1），1475——1300cm -1为C —H 变形振动（如—CH 3约在1380—1460cm -1）。
5．下图是只含碳、氢、氧的有机化合物的红外光谱，根据此图指出该化合物为哪一类？（B ）
A．酚 B．含羰基 C．醇 D．烷烃
6．碳基化合物RCOR ‘（1）， RCOCl（2），RCOCH （3）, RCOF（4）中, C==O伸缩振动频率出现最高者为（D ）
A ．（1） B．（2） C．（3） D．（4）
7．在醇类化合物中, O—H 伸缩振动频率随溶液浓度的增加，向低波数方向位移的原因是（B ）
A ．溶液极性变大 B．形成分子间氢键随之加强
C ．诱导效应随之变大 D．易产生振动偶合
8．傅里叶变换红外分光光度计的色散元件是式 （D ）
A ．玻璃棱镜 B．石英棱镜 C． 卤化盐棱镜 D．迈克尔逊干涉仪
三、计算题
1、计算分子式为C 7H 7NO 的不饱和度。
U =1+n 4+n 3-n 11-7=1+7+=522
2、计算分子式为C 6H 6NCl 的不饱和度。
U =1+n 4+n 3-n 11-7=1+6+=422
三、简答题
1、分别在95％乙醇溶液和正己烷中测定2－戌酮的红外吸收光谱。预计在哪种溶剂中C ＝O 的吸收峰出现在高频区？为什么？
答：正己烷溶剂中C ＝O 的吸收峰出现在高频区，在95％乙醇溶液C ＝O 的吸收峰出现在低频区。
原因在乙醇溶液中由于C ＝O 与乙醇中的－OH 之间易形成氢键，使C ＝O 的双键特征性降低，键的力常数减小，吸收峰向低波数方向移动。
2、不考虑其它因素条件的影响，试指出酸，醛，酯，酰氯和酰胺类化合物中，出现C ＝O 伸缩振动频率的大小顺序。
答：酰氯， 酸，酯，醛，酰胺。
3、在乙酰乙酸乙酯的红外光谱图中，除了发现1738，1717有吸收峰外，在1650和3000也出现吸收峰。试指出出现后两个吸收峰的。 答：试样中存在乙酰乙酸乙酯的烯醇式异构体。
CH 322H
32H 5
因此在 IR 谱图上，除了出现 ν(C=C)吸收带外，还应出现 ν(OH)和 ν(C=O)吸收，
ν(C=O)吸收带出现在 1650 cm-1，ν(OH) 吸收带在生成氢键时，可移至3000 cm-1。
4、欲测定某一微细粉末的红外光谱，试说明选用什么样的试样制备方法？为什么？
答：固体研磨法（用KBr 作稀释剂）
习题解答
一．填空题
1．一般将多原子分子的振动类型分为 伸缩 振动和 变形 振动, 前者又可分为 对称伸缩 振动和 反对称伸缩 振动, 后者可分为 面内剪式振动(δ) 、面内摇摆振动(ρ) 和 面外摇摆振动(ω) 、面外扭曲振动(τ) 。
2．红外光区在可见光区和微波光区之间, 习惯上又将其分为三个区: 远红外区，中红外区 和 近红外区 ,其中 中红外区 的应用最广。
3．红外光谱法主要研究振动中有 偶极矩 变化的化合物，因此，除了单原子 和同核分子 等外, 几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。
4．在红外光谱中, 将基团在振动过程中有 偶极矩 变化的称为 红外活性 ,相反则
称为 红外非活性的 。一般来说, 前者在红外光谱图上 出现吸收峰 。
5．红外分光光度计的光源主要有 能斯特灯 和 硅碳棒 。
6．基团一OH 、一NH ；==CH的一CH 的伸缩振动频率范围分别出现在 3750—3000 cm-1, 3300—3000 cm-1, 3000—2700 cm-1。
7．基团一C ≡C 、一C ≡N ；—C==O；一C ＝N ， 一C ＝C —的伸缩振动频率范围分别出现在 2400—2100 cm -1, 1900—1650 cm-1, 1650—1500 cm -1。
8．4000—1300 cm -1 区域的峰是由伸缩振动产生的，基团的特征吸收一般位于此范围, 它是鉴最有价值的区域，称为 官能团 区；1300—600 cm -1 区域中, 当分子结构稍有不同时, 该区的吸收就有细微的不同, 犹如人的 指纹 一样, 故称为 指纹区 。
二、选择题
1．二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别 （A ）
A. 3，2，4 B. 2，3，4 C. 3，4，2 D. 4，2，3
2．乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为 （C ）
A. 2，3，3 B. 3，2，8 C. 3，2，7 D. 2，3，7
3．二氧化碳的基频振动形式如下 （D ）
（1）对称伸缩 O==C==O （2）反对称伸缩 O==C==O ← → ← ←
（3）x ，y 平面弯曲 ↑O==C==O ↑ （4）x ，z 平面弯曲 ↑O==C==O ↑ → → 指出哪几个振动形式是非红外活性的？
A .（1），（3） B.（2） C.（3） D. (1)
4．下列数据中, 哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH 3CH 2COH 的吸收
带? （D ）
A. 3000—2700cm -1，1675—1500cm -1，1475—1300cm 一1。
B. 3300—3010cm -1，1675—1500cm -1, 1475—1300cm -1。
C. 3300—3010cm -1, 1900—1650cm -l ，1000——650cm -1。
D. 3000—2700cm -1, 1900—1650cm -1, 1475——1300cm -1。
1900—1650cm -1为 C==O伸缩振动，3000—2700cm -1为饱和碳氢C —H 伸缩振动（不饱和的其频率高于3000 cm-1），1475——1300cm -1为C —H 变形振动（如—CH 3约在1380—1460cm -1）。
5．下图是只含碳、氢、氧的有机化合物的红外光谱，根据此图指出该化合物为哪一类？（B ）
A．酚 B．含羰基 C．醇 D．烷烃
6．碳基化合物RCOR ‘（1）， RCOCl（2），RCOCH （3）, RCOF（4）中, C==O伸缩振动频率出现最高者为（D ）
A ．（1） B．（2） C．（3） D．（4）
7．在醇类化合物中, O—H 伸缩振动频率随溶液浓度的增加，向低波数方向位移的原因是（B ）
A ．溶液极性变大 B．形成分子间氢键随之加强
C ．诱导效应随之变大 D．易产生振动偶合
8．傅里叶变换红外分光光度计的色散元件是式 （D ）
A ．玻璃棱镜 B．石英棱镜 C． 卤化盐棱镜 D．迈克尔逊干涉仪
三、计算题
1、计算分子式为C 7H 7NO 的不饱和度。
U =1+n 4+n 3-n 11-7=1+7+=522
2、计算分子式为C 6H 6NCl 的不饱和度。
U =1+n 4+n 3-n 11-7=1+6+=422
三、简答题
1、分别在95％乙醇溶液和正己烷中测定2－戌酮的红外吸收光谱。预计在哪种溶剂中C ＝O 的吸收峰出现在高频区？为什么？
答：正己烷溶剂中C ＝O 的吸收峰出现在高频区，在95％乙醇溶液C ＝O 的吸收峰出现在低频区。
原因在乙醇溶液中由于C ＝O 与乙醇中的－OH 之间易形成氢键，使C ＝O 的双键特征性降低，键的力常数减小，吸收峰向低波数方向移动。
2、不考虑其它因素条件的影响，试指出酸，醛，酯，酰氯和酰胺类化合物中，出现C ＝O 伸缩振动频率的大小顺序。
答：酰氯， 酸，酯，醛，酰胺。
3、在乙酰乙酸乙酯的红外光谱图中，除了发现1738，1717有吸收峰外，在1650和3000也出现吸收峰。试指出出现后两个吸收峰的。 答：试样中存在乙酰乙酸乙酯的烯醇式异构体。
CH 322H
32H 5
因此在 IR 谱图上，除了出现 ν(C=C)吸收带外，还应出现 ν(OH)和 ν(C=O)吸收，
ν(C=O)吸收带出现在 1650 cm-1，ν(OH) 吸收带在生成氢键时，可移至3000 cm-1。
4、欲测定某一微细粉末的红外光谱，试说明选用什么样的试样制备方法？为什么？
答：固体研磨法（用KBr 作稀释剂）