紫外试题及答案
选择题
1.下列哪种跃迁产生的吸收带波长最长()
A.σ-σB.n-σC.π-πD.n-π
答案:D
解析:在各种电子跃迁类型中,n-π跃迁所需能量最低,根据E=hc/λ(E为能量,h为普朗克常量,c为光速,λ为波长),能量越低,波长越长,所以n-π跃迁产生的吸收带波长最长。σ-σ跃迁所需能量最高,吸收带波长最短;n-σ跃迁能量也较高;π-π跃迁能量比n-π高。
2.紫外-可见吸收光谱主要研究的是()
A.分子的振动和转动能级跃迁
B.分子的电子能级跃迁
C.原子核的自旋能级跃迁
D.原子的外层电子能级跃迁
答案:B
解析:紫外-可见吸收光谱是基于分子中的电子在不同能级之间的跃迁产生的。分子的振动和转动能级跃迁对应的是红外光谱;原子核的自旋能级跃迁对应核磁共振谱;原子的外层电子能级跃迁一般是在原子光谱中研究,而紫外-可见吸收光谱主要关注分子层面的电子跃迁。
3.某化合物在紫外光区270nm处有一弱吸收带,在红外光谱中有2820cm?1、2720cm?1和1725cm?1吸收峰,该化合物可能是()
A.醛B.酮C.羧酸D.酯
答案:A
解析:在紫外光区270nm处的弱吸收带通常是由n-π跃迁引起的,这在含有羰基的化合物中较为常见。红外光谱中,2820cm?1和2720cm?1是醛基中C-H伸缩振动的特征吸收峰,1725cm?1是羰基(C=O)的伸缩振动吸收峰。酮没有2820cm?1和2720cm?1的特征吸收;羧酸在红外光谱中有-OH的特征吸收;酯也没有2820cm?1和2720cm?1的吸收峰。
4.下列化合物中,在近紫外光区有吸收的是()
A.乙烷B.乙烯C.乙炔D.苯
答案:D
解析:乙烷只有σ键,只能发生σ-σ跃迁,所需能量高,吸收波长在远紫外区。乙烯和乙炔能发生π-π跃迁,但吸收波长也较短,一般在近紫外光区边缘或远紫外区。苯具有共轭体系,能发生π-π跃迁,其吸收带在近紫外光区有明显吸收,如苯的B带在230-270nm有吸收。
5.物质的吸光系数与下列因素无关的是()
A.溶液浓度B.测定波长C.物质结构D.溶剂
答案:A
解析:吸光系数是物质的特性常数,它与物质的结构有关,不同结构的物质吸光系数不同;测定波长不同,吸光系数也不同,因为物质在不同波长下的吸收能力不同;溶剂会影响物质的电子云分布,从而影响吸光系数。而溶液浓度与吸光度成正比,但与吸光系数无关,根据朗伯-比尔定律A=εbc(A为吸光度,ε为吸光系数,b为光程,c为溶液浓度),吸光系数ε是一个固定值,不随浓度变化。
填空题
1.紫外-可见分光光度计的基本组成部件有______、______、______、______和______。
答案:光源、单色器、样品池、检测器、信号显示系统
解析:光源提供连续的紫外和可见光;单色器将光源发出的复合光分解成单色光;样品池用于放置待测样品;检测器将光信号转换为电信号;信号显示系统将检测器检测到的电信号进行处理并显示出来。
2.朗伯-比尔定律的数学表达式为______,其中各符号的意义分别是______。
答案:A=εbc;A为吸光度,ε为摩尔吸光系数,b为光程(样品池厚度),c为溶液浓度
解析:朗伯-比尔定律描述了物质对光的吸收程度与溶液浓度和光程的关系。吸光度A反映了物质吸收光的能力,摩尔吸光系数ε是物质在特定波长下的特征常数,光程b一般是样品池的厚度,溶液浓度c是待测物质在溶液中的浓度。
3.电子跃迁的类型主要有______、______、______和______。
答案:σ-σ跃迁、n-σ跃迁、π-π跃迁、n-π跃迁
解析:σ-σ跃迁是饱和烃中σ电子从成键轨道跃迁到反键轨道;n-σ跃迁是含有孤对电子的原子(如O、N等)上的n电子跃迁到σ轨道;π-π跃迁是不饱和键(如C=C、C≡C等)中的π电子跃迁到π轨道;n-π跃迁是含有孤对电子和π键的化合物中,n电子跃迁到π轨道。
4.生色团是指______,助色团是指______。
答案:能吸收紫外-可见光的基团;本身无紫外吸收,但能使生色团吸收峰向长波方向移动并增强其吸收强度的基团
解析:生色团通常含有不饱和键或孤对电子,能够发生电子跃迁从而吸收紫外-可见光,如羰基、双键、三键等。助色团一般