波谱试题

波谱试题

波谱解析试题A

一、 名词解释 （5*4分=20分）

1.波谱学：波谱学是涉及电池辐射与物质量子化的能态间的相互作用，其理论基础是量子化的能量从辐射场向物质转移。

2.屏蔽效应：感生磁场对外磁场的屏蔽作用称为电子屏蔽效应

3.电池辐射区域：γ射线区，X射线区，远紫外，紫外，可见光区，近红外，红外，远红外区，微波区和射频区

4.重排反应;在质谱裂解反应中，生成的某些离子的原子排列并不保持原来分子结构的关系，发生了原子或基团重排，产生这些重排离子的反应叫做重排反应

5.驰骋过程:要想维持NMR信号的检测，必须要有某种过程，这个过程就是驰骋过程，即高能态的核以非辐射的形式放出能量回到低能态，重建Boltzmann分布的过程。 二、选择题。（ 10*2分=20分） CDBBA BCCAB

1.

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 2. 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、卤化物晶体 3. 预测H2S分子的基频峰数为： （ ） A、4 B、3 C、2 D、1

4. 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 5. 下列哪种核不适宜核磁共振测定 ： （ ） A、12C B、15N C、19F D、31P 6.在丁酮质谱中，质荷比质为29的碎片离子是发生了 （ ） A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移

7. 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 （ ） A、紫外和核磁 B、质谱和红外 C、红外和核磁 D、质谱和核磁 8. 下列化合物按1H化学位移值从大到小排列 ( ) a.CH2=CH2 b. CHCH c.HCHO d.

A、a、b、c、d B、a、c、b、d C、c、d、a、b D、d、c、b、a

9.在碱性条件下，苯酚的最大吸波长将发生何种变化? ( ) A．红移 B. 蓝移 C. 不变 D. 不能确定

10. 芳烃(M=134), 质谱图上于m/e91处显一强峰，试问其可能的结构是： ( ) A．

B.

C.

D.

三、问答题 （5*5分=25分）

1．红外光谱产生必须具备的两个条件是什么？

答：一是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配，即E光＝△Eν，二是分子在振动过程中偶极矩的变化必须不为零

2. 影响物质红外光谱中峰位的因素有哪些？

答：（1）诱导效应，（2）共轭效应，（3）氢键效应，4）振动偶合效应，（5）空间效应，（6）外部因素。

3. 色散型光谱仪主要有哪些部分组成？ 答：由光源、分光系统、检测器三部分组成。

4. 核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式？ 答：是具有核磁矩的原子核的自旋运动在外部的一种表现形式。 5. 紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么？

答：在有机结构鉴定中，紫外光谱在确定有机化合物的共轭体系、生色团和芳香性等方面有独到之处。 四、计算和推断题（9+9+17=35分）

1.某化合物（不含N元素）分子离子区质谱数据为M（72），相对丰度100%； M+1（73），相对丰度3.5%；M+2（74），相对丰度0.5%。

（1）分子中是否含有Br Cl? 不含Br Cl 。 (2) 分子中是否含有S? 无S 。 (3)试确定其分子式为 C3H4O2 。

2. 分子式为C8H8O的化合物，IR（cm－1）：3050，2950,1695，1600，1590，1460,1370,1260,760，690等处有吸收，

（1）分子中有没有羟基（—O H）？ 没有 。 （2）有没有苯环 有 。

O（3）其结构为 。

3. 某未知物的分子式为C3H6O，质谱数据和核磁共振谱如图1、2所示，试推断其结构。

图1 、C3H6O的质谱

图2 、C3H6O的核磁共振谱

答：从核磁共振可知只有一种氢，从质谱可知 58→43 可见含有甲基，43→15 说明含有羰基，结合

O其不饱和度=1 可推知是

波谱分析试题C

一、解释下列名词（每题2分，共10分）

1、摩尔吸光系数；浓度为1mol/L，光程为1cm时的吸光度 2、非红外活性振动；分子在振动过程中不发生瞬间偶极矩的改变

3、弛豫时间；高能态的核放出能量返回低能态，维持低能态的核占优势，产生NMR谱，该过程称

为弛豫过程，所需要的时间叫弛豫时间

4、碳谱的γ-效应；当取代基处在被观察的碳的γ位，由于电荷相互排斥， 被观察的碳周围电子云密度增大，δ

C向高场移动

5、麦氏重排：具有γ－氢原子的不饱和化合物，经过六元环空间排列的过渡态，γ－氢原子重排转移到带正电荷的杂原子上，伴随有Cα－Cβ键的断裂

二、选择题：每题1分，共20分ACCAA ACDBB ADBDB BBCBC

1、频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为 （ A）

A、670.7nm B、670.7 C、670.7cm D、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 （ C ）

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 （C ）

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）

A、σ→σ

﹡

B、π→π﹡ C、n→σ

﹡

D、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 （ A ）

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 ）

A、ν

7、

C-C

B、ν

C-H

C、δ

asCH D、δ

sCH

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 A、诱导效应 B、共轭效应 C、费米共振 D、空间位阻

这是因为：（ C ）

8、一种能作为色散型红外光谱仪的色散元件材料为： （ D ）

A、玻璃 B、石英 C、红宝石 D、卤化物晶体 9、预测H2S分子的基频峰数为： （ B ）

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需 的能量是如何变化的？ （ B）

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

定 （ ）

A、12C B、15N C、19F D、31P

12、苯环上哪种取代基存在时，其芳环质子化学位移值最大 （ ）

A、–CH2CH3 B、 –OCH3

C、–CH=CH2

D、-CHO

13、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)，其原因为： （ ）

A.导效应所致 B. 杂化效应和各向异性效应协同作用的结果 C. 各向异性效应所致 D. 杂化效应所致

14、确定碳的相对数目时，应测定 （ ）

A、全去偶谱 B、偏共振去偶谱 C、门控去偶谱 D、反门控去偶谱 15、1JC-H的大小与该碳杂化轨道中S成分 （ ）

A、成反比 B、成正比 C、变化无规律 D、无关

16、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？ （ ）

A、从大到小 B、从小到大 C、无规律 D、不变

17、含奇数个氮原子有机化合物，其分子离子的质荷比值为： （ ）

A、偶数 B、奇数 C、不一定 D、决定于电子数

18、二溴乙烷质谱的分子离子峰M与M+2、M+4的相对强度为： （ ）

A、1:1:1 B、2:1:1 C、1:2:1 D、1:1:2 19、在丁酮质谱中，质荷比质为了 （ ）

A、α-裂解 B、I-裂解 C、重排裂解 D、γ-H迁移

20、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 （ ）

A、紫外和核磁 B、质谱和红外 C、红外和核磁 D、质谱和核磁

三、回答下列问题（每题2 分，共10分）

1、红外光谱产生必须具备的两个条件是什么？

答：一是红外辐射的能量应与振动能级差相匹配，即E光＝△Eν，二是分子在振动过程中偶极矩的

变化必须不为零

2、色散型光谱仪主要有哪些部分组成？ 答：由光源、分光系统、检测器三部分组成

3、核磁共振谱是物质内部什么运动在外部的一种表现形式？ 答：是具有核磁矩的原子核的自旋运动在外部的一种表现形式。 4、紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么？

答：在有机结构鉴定中，紫外光谱在确定有机化合物的共轭体系、生色团和芳香性等方面有独到之处

5、在质谱中亚稳离子是如何产生的以及在碎片离子解析过程中的作用是？

29

的碎片离子是发生

答：离子m1在离子源主缝至分离器电场边界之间发生裂解，丢失中性碎片，得到新的离子m2。这个m2与在电离室中产生的m2具有相同的质量，但受到同m1一样的加速电压，运动速度与m1相同，在分离器中按m2偏转，因而质谱中记录的位置在m*处，m*是亚稳离子的表观质量，这样就产生了亚稳离子。

由于m*＝m22/m1，用m*来确定m1与m2间的关系，是确定开裂途经最直接有效的方法 四、推断结构（20分）

某未知物的分子式为C9H10O2，紫外光谱数据表明：该物λ

max在

264、262、257、252nm(ε

max101、

158、147、194、153)；红外、核磁、质谱数据如图4-1，图4-2，图4-3所示，试推断其结构。

图4-1未知物C9H10O2的红外光谱图

图4-2化合物C9H10O2的核磁共振谱

图4-3化合物C9H10O2的质谱图

答：

五、根据图 5-1~图5-4推断分子式为C11H20O4未知物结构（20分）

图5-1未知物C11H20O4的质谱、紫外数据和元素分析数据

图5-2未知物C11H20O4的红外光谱

图5-3未知物C11H20O4的13CNMR谱

图5-4未知物C11H20O4的1HNMR谱

答：

六、下图为如下结构化合物的13C谱和DEPT谱，请在其结构式上标明与13C谱峰号相对应的C原子编号。（20分）。

图6-1化合物的13C谱和DEPT谱

（a） 常规质子去偶13C谱；(b) 所有质子相连的碳； (c) DEPT-90谱，只有CH峰；(d) DEPT-130谱，CH、CH3为正峰

，CH2为负峰；

答：

波谱解析试题D

一、 名词解释 （5*3分=15分）

1.化学等价：分子中两个相同的原子处于相同的化学环境时称化学等价。

2.扫场法：固定电磁辐射的频率，通过连续改变磁场的强度，产生共振，称为扫场法。

3.亚稳离子：离子m1在离子源主缝至分离器电场边界之间发生裂解，丢失中性碎片，得到新的离子m2。这个m2与在电离室中产生的m2具有相同的质量，但受到同m1一样的加速电压，运动速度与m1相同，在分离器中按m2偏转，因而质谱中记录的位置在m*处，亚稳离子的表观质量m*＝m22/m1：

4.生色团：通常把那些本身在紫外或可见光区域产生吸收带的基团称为生色团（或将含有∏键的基团） 5.化学全同：在同一分子中，化学位移相等的质子称为化学全同质子。化学全同质子具有相同的化学环

境。

二、选择题。（ 10*2分=20分）CCCDB BCADC

1. 某化合物在紫外光区204nm处有一弱吸收，在红外光谱中有如下吸收峰：3300-2500 cm-1（宽峰），1710 cm-1，则该化合物可能是 （ ） A、醛 B、酮 C、羧酸 D、烯烃

2. 核磁共振波谱解析分子结构的主要参数是 （ ） A、质荷比 B、波数 C、化学位移 D、保留值 3. 某有机物C8H7N的不饱和度为（）

A 、 4 B、 5 C、 6 D、 4. 分子的紫外-可见光吸收光谱呈带状光谱，其原因是什么（ ） A、分子中价电子运动的离域性 B、分子中价电子的相互作用

C、分子振动能级的跃迁伴随着转动能级的跃迁

D、分子电子能级的跃迁伴随着振动、转动能级能级的跃迁 5. 预测H2O分子的基本振动数为： （ ） A、4 B、3 C、2 D、1 6. 下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是 （ ） A、

B、 C、 D、 OCl7. 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

（A）诱导效应 （B）共轭效应 （C）费米共振 （D）空间位阻 8. Cl2分子在红外光谱图上基频吸收峰的数目

A 0 B 1 C 2 D 3 9. 红外光谱法, 试样状态可以 A 气体状态 B 固体状态

C 固体, 液体状态 D 气体, 液体, 固体状态都可以在含羰基的 10. 色散型红外分光光度计检测器多

A 电子倍增器 B 光电倍增管 C 高真空热电偶 D 无线电线圈

7

三、填空题 （15*1分=15分）

1、质谱（MS）仪器中，单聚焦质量分析器只实现了方向聚焦 聚焦，而双聚焦质量分析器既实现了方向聚焦聚焦，又实现了能量聚焦 聚焦。

2、弛豫过程对于核磁共振信号的观察很重要，弛豫过程一般分为自旋-晶格弛豫 、自旋-自旋弛豫 。

O3、酮类化合物易发生α断裂 和i 断裂，长链脂肪酮还容易发生麦氏重排，写出2-戊酮（

OH）

发生上述三种变化产生的离子及其质荷比 CH3CH2CH2+ m/z:43 、CH3+ m/z:15 、CH3C≡O+ m/z:43 、

CH3CH2CH2C≡O+ m/z:71 、m/z: 58等。

4、影响红外光谱中基团频率位移的因素有电子效应、空间效应、氢键。此外，振动耦合、费米共振等也会使振动频率位移。 四、简答题 （5*4分=20分）

1. 紫外光谱在有机化合物结构鉴定中的主要贡献是什么？

答;在有机结构鉴定中，紫外光谱在确定有机化合物的共轭体系、生色团和芳香性等方面有独到之处 2. 简述质谱分析法中怎样判断分子离子?

答：①分子离子必须是一个奇电子离子。②分子离子的质量奇偶性必须符合氮规则。③合理的中性丢失 3. 解释何谓红移，何谓蓝移？

答：使化合物吸收波长向长波方向移动的现象叫红移。 使化合物吸收波长向短波方向移动的现象叫蓝移。 4. 试说明苯酚和环己醇的红外光谱有何不同。

答：苯酚 在1600-1400 cm-1有苯环的骨架伸缩振动，770-730，715-685 cm-1有苯环单取代C-H面外弯曲振动

环己醇在2800-3000有饱和氢的伸缩振动 五、推断题 （10分+20分=30分）

1、分子式为C7H8O的化合物，IR（cm－1）：3040（cm-1），1010（cm-1）,3380（cm-1），2935（cm-1），1465（cm-1），690（cm-1），740（cm-1）等处有吸收，而在1735（cm-1），2720（cm-1），1380（cm-1），1182（cm-1）等处没有吸收峰。试推测其结构。

答： 3040（cm-1）苯环上C-H伸缩振动，1010（cm-1）C-O伸缩振动,3380（cm-1）O-H伸缩振动，2935（cm-1）=CH伸缩振动，1465（cm-1）=CH弯曲振动，690（cm-1），740（cm-1）苯环单取代C-H面外

CH2OH弯曲振动。故其结构为：

2. 某未知物元素分析数据表明：C 60%、 H 8%，红外、核磁、质谱数据如图5-1、图5-2、图5-3、

图5-4所示，试推断其结构。

图5-1未知物的

红外光谱图

图5-2未知物的质谱图

图5-3未知物的质子核磁共振谱

197.21（s） , 163.49 (d), 106.85 (d) , 57.54(q) , 27.72(q)

图5-4未知物的13CNMR谱

答C5H10O2

OHCH3CH3OH

《波谱分析》期末考试题A

一、 判断题，正确填‘R’,错误的填‘F’（每小题2分，共12分）

1. 利用物质分子吸收光或电磁辐射的性质，建立起来的分析方法属于吸收光谱分析。（）

2. 电磁辐射的频率越小，能量越小。（ ）

3. 分子离子可以是奇电子离子，也可以是偶电子离子。（ ）

4. 化合物CH3CH2OCH（CH3）2 的1HNMR中，各种质子信号的面积比为9：2：1。（ ） 5. 核磁共振波谱中，对于OCH3，CCH3，NCH3三种，NCH3的质子的化学位移最大。（ ） 6. 红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。（ ） 二、 选择题（每小题2分，共30分）

1. 有机化合物成键电子的能级间隔越小，受激跃迁时吸收电磁辐射的（ ） A 能量越大 B 波数越大 C 波长越长 D频率越高 2. 下列哪种简写表示核磁共振波谱（ ） A UV B NMR C IR D MS

3. 下列测试方法在测试过程中必须要破坏样品结构的是（ ） A红外光谱 B 核磁共振波谱 C有机质谱 D分子发光光谱 4. 下列化合物中，分子离子峰的质荷比为奇数的是（ ） A C8H6N4 B C6H5NO2 C C9H10O2 D C9H10O

5. 某一化合物分子离子峰区相对丰度近似为M：（M+2 ）= 1：1，则该化合物分子式中可能含有一个（ ）

A F B Cl C Br D I

6. 下列哪种断裂机制是由正电荷引起的（ ）

A α-断裂 B σ-断裂 C i-断裂 D Mclafferty重排 7. EI-MS表示（ ）

A 电子轰击质谱 B 化学电离质谱 C 电喷雾质谱 D 激光解析质谱

8. 氢谱主要通过信号的特征提供分子结构的信息，以下选项中不是信号特征的是（ ） A峰的位置 B 峰的裂分 C 峰高 D 积分线高度 9. 下列各类化合物中碳核化学位移最大的是（ ）

A苯环上的碳 B 酸酯羰基碳 C 醛酮羰基碳 D 与氧相连的饱和碳 10. 在下列分子中，不产生红外吸收的是（ ） A CO B H2O C SO2 D H2 11. 红外光谱给出分子结构的信息是（ ）

A 相对分子量 B 骨架结构 C 官能团 D 连接方式 12. 某化合物分子式为C6H3NO2Cl2，其不饱和度是（ ） A 6 B 5 C 4 D 3

13. 在化合物的紫外吸收光谱中，K带是指（ ）

A n→σ* 跃迁 B 共轭非封闭体系的n→π*跃迁 C σ→σ*跃迁 D 共轭非封闭体系的π→ π*跃迁 14. 下列化合物中在1HNMR波谱中出现单峰的是

A CH3CH2Cl B CH3CH2OH C CH3CH3 D CH3CH（CH3）2 15. CH3CH2COOH在核磁共振波谱图上有几组峰？最低场信号有几个氢？ A 3（1H） B 6（1H） C 3（3H） D 6（2H）

三、 问答题（每小题4分，共16分） 1. 试说明什么是偶电子规则？

2. 什么是化学位移？影响化学位移的因素有哪些？ 3. 试述红外光谱产生的条件是什么？

4. 试说明有机化合物的紫外吸收光谱的电子跃迁有哪几种类型及吸收带类型。 四、分子式为 C8H7N ，红外光谱如下，试推其结构。（14分）

五、 N,N-二乙基乙酰胺的质谱图如下，解释其主要碎片离子。（14分）

六、化合物C8H8O,根据如下的NMR谱图确定结构，并说明依据。（14分）

《波谱分析》期末考试题B

一、判断题正确填‘R’,错误的填‘F’（每小题2分，共12分）

1. 紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振波谱和质谱是有机结构分析的四种主要的有机光谱分析方法，合称四大谱。（ ）

2. 电磁辐射的波长越长，能量越大。（ ）

3. 根据N规律，由C，H，O，N组成的有机化合物，N为奇数，M一定是奇数；N为偶数，M也为偶数。（ ）

4. 核磁共振波谱法与红外光谱法一样，都是基于吸收电磁辐射的分析法。（ ）

5. 当分子受到红外激发，其振动能级发生跃迁时，化学键越强吸收的光子数目越多。（ ） 6.（CH3）4Si 分子中1H核共振频率处于高场，比所有有机化合物中的1H核都高。（ ） 二、选择题（每小题2分，共30分）.

1. 光或电磁辐射的二象性是指（ ）

A电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成。 B电磁辐射具有波动性和电磁性 C电磁辐射具有微粒性和光电效应 D 电磁辐射具有波动性和微粒性

2. 光量子的能量与电磁辐射的的哪一个物理量成正比（ ） A 频率 B 波长 C 周期 D 强度

3. 可见光区、紫外光区、红外光区和无线电波四个电磁波区域中，能量最大和最小的区域分别为 ）

A紫外光区和无线电波 B紫外光区和红外光区 C可见光区和无线电波 D可见光区和红外光区

4. 在质谱图中，CH2Cl2中M：（M+2）：（M+4）的比值约为：（ ） A 1：2：1 B 1：3：1 C 9：6：1 D 1：1：1 5. 下列化合物中，分子离子峰的质核比为偶数的是（ ） A C8H10N2O B C8H12N3 C C9H12NO D C4H4N 6. CI-MS表示（ ）

A电子轰击质谱 B化学电离质谱 C 电喷雾质谱 D 激光解析质谱 7. 红外光可引起物质的能级跃迁是（ ）

A 分子的电子能级的跃迁，振动能级的跃迁，转动能级的跃迁 B 分子内层电子能级的跃迁 C 分子振动能级及转动能级的跃迁 D 分子转动能级的跃迁

8. 红外光谱解析分子结构的主要参数是（ ） A 质核比 B 波数 C 偶合常数 D 保留值 9. 某化合物在1500~2800cm-1无吸收，该化合物可能是（ ） A 烷烃 B 烯烃 C 芳烃 D炔烃

10. 在偏共振去偶谱中，RCHO的偏共振多重性为（ ） A 四重峰 B 三重峰 C 二重峰 D 单峰

11. 化合物CH3-CH=CH-CH=O的紫外光谱中，λmax=320nm（εmax=30）的一个吸收带是（A K带 B R带 C B带 D E2带

12. 质谱图中强度最大的峰，规定其相对强度为100%，称为（ ） A 分子离子峰 B 基峰 C亚稳离子峰 D准分子离子峰

13. 化合物CH3CH2CH3的1HNMR中CH2的质子信号受CH3偶合裂分为（ ） A 四重峰 B 五重峰 C 六重峰 D 七重峰

14. 分子式为C5H10O的化合物，其NMR谱上只出现两个单峰，最有可能的结构式为（ ）A （CH3）2CHCOCH3 B （CH3）3C-CHO C CH3CH2CH2COCH3 D CH3CH2COCH2CH3

） （

15. 在偏共振去偶谱中，R-CN的偏共振多重性为（ ） A q B t C d D s 三、简答题（每小题4分，共16分）

1. 什么是氮规则？能否根据氮规则判断分子离子峰？ 2. 试述核磁共振产生的条件是什么？

3. 红外光谱分为哪几个区及各区提供哪些结构信息？ 4. 什么是K带？什么是R带？

四、分子式为 C4H6 O2，红外光谱如下，试推其结构,并说明依据。（14分）

五、化合物F[CH3SCH2CH(OH)CH3]的质谱如下，解释其主要碎片离子。（14分）

六、化合物C8H8O2,根据如下的NMR谱图确定结构，并说明依据。（14分）