第四章质谱法习题集.doc

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1、|一、选择题 ( 共 35 题 )1. 已知某化合物的分子式为 C8H10，在质谱图上出现 m/z 91 的强峰，则该化合物可能是： ( )(1)CH3C2H5CH33C3(2)(3) (4)2. 下列化合物含 C、H 或 O、N ，试指出哪一种化合物的分子离子峰为奇数？( )(1) C6H6 (2) C6H5NO2 (3) C4H2N6O (4) C9H10O23. 下列化合物中分子离子峰为奇数的是 ( )(1) C6H6 (2) C6H5NO2 (3) C6H10O2S (4) C6H4N2O44. 在溴己烷的质谱图中，观察到两个强度相等的离子峰，最大可能的是：( )(1) m/z 为 1

2、5 和 29 (2) m/z 为 93 和 15(3) m/z 为 29 和 95 (4) m/z 为 95 和 935. 在 C2H5F 中 , F 对下述离子峰有贡献的是 ( )(1) M (2) M+1 (3) M+2 (4) M 及 M+26. 一个酯的质谱图有 m/z74(70%)的强离子峰,下面所给结构中哪个与此观察值最为一致?( )(1) CH3CH2CH2COOCH3 (2) (CH3)2CHCOOCH3(3) CH3CH2COOCH2CH3 (4) (1)或(3)7. 某化合物分子式为 C6H14O, 质谱图上出现 m/z59(基峰) m/z31 以及其它 弱峰 m/z73，

3、 m/z87 和 m/z102. 则该化合物最大可能为 ( )(1) 二丙基醚 (2) 乙基丁基醚 (3) 正己醇 (4) 己醇-28. 某胺类化合物, 分子离子峰其 M=129, 其强度大的 m/z58(100%), m/z100(40%), 则该化合物可能为 ( )(1) 4-氨基辛烷 (2) 3-氨基辛烷 (3) 4-氨基 -3-甲基庚烷 (4) (2)或(3)10. 按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为 ( )(1) 苯 共轭烯烃 酮 醇(2) 苯 酮 共轭烯烃 醇(3) 共轭烯烃 苯 酮 醇(4) 苯 共轭烯烃 醇 酮11. 分子离子峰弱的化合物是：（ ）(1) 共轭烯烃及硝基

4、化合物 (2) 硝基化合物及芳香族(3) 脂肪族及硝基化合物 (4) 芳香族及共轭烯烃12. 在 C2H5Br 中, Br 原子对下述同位素离子峰有贡献的是: ( )(1) M (2) M+1 (3) M+2 (4) M 和 M+213. 某化合物相对分子质量 M=142, 其质谱图如下左, 则该化合物为 ( )|(1) 正癸烷 (2) 2,6-二甲基辛烷 (3) 4,4-二甲基辛烷 (4)3-甲基壬烷14. 某化合物的质谱图上出现 m/z31 的强峰, 则该化合物不可能为 ( ）(1) 醚 (2) 醇 (3) 胺 (4) 醚或醇15. 在化合物 3,3-二甲基己烷的质谱图中 , 下列离子峰强

5、度最弱者为 ( )(1) m/z29 (2) m/z57 (3) m/z71 (4) m/z8516. 3,3-二甲基戊烷：CH3CH2CH2C3331 456受到电子流轰击后, 最容易断裂的键位是: ( )(1) 1 和 4 (2) 2 和 3 (3) 5 和 6 (4) (2)和(3)17. R + R + + 的断裂方式为: ( )(1) 均裂 (2) 异裂 (3) 半异裂 (4) 异裂或半异裂18. 今要测定 14N 和 15N 的天然强度, 宜采用下述哪一种仪器分析方法 ? ( )(1) 原子发射光谱 (2) 气相色谱(3) 质谱 (4) 色谱- 质谱联用19. 溴己烷经均裂后, 可

6、产生的离子峰的最可能情况为: ( )(1) m/z93 (2) m/z93 和 m/z95 (3) m/z71 (4) m/z71 和 m/z7320. 一种酯类(M=116), 质谱图上在 m/z57(100%), m/z29(27%)及 m/z43(27%)处均有离子峰, 初步推测其可能结构如下, 试问该化合物结构为 ( )(1) (CH3)2CHCOOC2H5 (2) CH3CH2COOCH2CH2CH3(3) CH3(CH2)3COOCH3 (4) CH3COO(CH2)3CH321. 某化合物在质谱图上出现 m/z 29,43,57 的系列峰, 在红外光谱图官能团区出现如下吸收峰:

7、3000cM-1 ;1460cM-1 ,1380cM-1 ,1720cM-1.则该化合物可能是 : （ ）(1)烷烃 (2) 醛 (3)酮 (4)醛或酮22. 某化合物的 MS 图上出现 m/e74 的强峰， R 光谱在 34003200cM -1 有一宽峰，1700 1750cM-1 有一强峰，则该化合物可能是 （ ）（1）R 1（CH 2） 3COOCH 3（2）R 1（CH 2） 4 COOH（3）R 1（CH 2） 2CHCOOH|CH3（4） （2）或（3）23. 某化合物 相对分子质量 Mr102，红外光谱指出该化合物是一种酯。质谱图上 m/z 74处出现一强峰。则该化合物为 （

8、）（1）CH 3CH2COOC2H5 （2）(CH 3)2CHCOOCH3（3）CH 3(CH2)2COOCH3 （4）CH 3COOC3H724. 某一化合物 相对分子质量为 72，红外光谱指出该化合物含有一个羰基吸收峰。则该|化合物可能的分子式为 （ ）（1）C 4H8O （2）C 3H4O2 （3）C 3H6NO （4） （1）或（2）25. 化合物 CH3 C3H7在质谱图上出现的主要强峰是 （ ）（1） m/z 15 （2）m/z 29 （3）m/z 43 （4）m/z 7126. 在某化合物的质谱上，M 和( M2) 峰的相对强度约为 3：1，由此，大致可以推断该化合物存在 （ ）

9、（1）氧的同位素 （2）硫的同位素 （3）溴的同位素 （4）氯的同位素27. 在丁烷的质谱图中，M 对( M1) 的比例是 （ ）（1）100:1.1 （2）100:2.2 （3）100:3.3 （4）100:4.428. 在一张质谱图中，M：( M1) 为 100：24，可能存在的碳原子数约为 （ ）（1）2 （2）11 （3）22 （4）24二、填空题 ( 共 20 题 )1. 某化合物相对分子质量 M=142, 质谱图上测得 M+1/M=1.1%(以轻质同位素为 100 时, 某些重质同位素的天然强度是: 13C: 1.08; 2H: 0.016; 15N: 0.38), 则该化合物的经

10、验式是:（ ） (1) C8H4N3 (2) C4H2N2O4 (3) CH3I (4) C11H102. CO2 经过质谱离子源后形成的带电粒子有 CO2+、CO +、C +、CO 22+等，它们经加速后进入磁偏转质量分析器，它们的运动轨迹的曲率半径由小到大的次序为 _ 。3. (2108)质谱仪的分辨本领是指 的能力.4. 质谱图中出现的信号应符合氮规则，它是指 5. 在电离室生成的碎片离子比在飞行过程中生成相同碎片离子的动能_, 偏转程度_, 出现的 m/z 值_ .6. 丁苯质谱图上 m/z134, m/z91 和 m/z92 的峰分别由于_ _和_过程产生的峰.7. 在有机化合物的质

11、谱图上, 常见离子有_出现, 其中只有_是在飞行过程中断裂产生的.8. 某化合物分子式为 C4H8O2, M=88, 质谱图上出现 m/z60 的基峰.则该化合物最大可能为_.9. CH3CH2COCH3 和 CH3(CH2)3CH3 应用低分辨率质谱仪,所作的质谱图有一个较为明显 的差别, 在 m/z 为_时,前者显_峰,后者显_峰。10. 除同位素离子峰外,分子离子峰位于质谱图的_区,它是由分子失去_ 生成的, 故其质荷比值是该化合物的_。11. 同位素离子峰位于质谱图的最高质量区, 计算_与_的强度比, 根 据_表确定化合物的可能分子式。12. 因亚稳态离子峰是亚稳离子在离开_后碎裂产生

12、的, 故在质谱图上_于其真 实质荷比的位置出现.它的出现可以为分子的断裂提供断裂途径的信息和相应的_离 子和_离子。|13.m/e142 的烃的可能分子式是_.各自的 M 和 M+1 的比例是_。14. 对含有一个碳原子和一个氯原子的化合物,可能有的同位素组合是_ _,它们所对应的分子离子峰是_。15. 考虑到 12C 和 13C 的分布,乙烷可能的分子式是_. 这些同位素分子的分子离子值 m/z 分别是_。16. 在某化合物的质谱图上, 检出其分子离子峰的 m/e 为 265, 从这里可提供关于_ _信息.三、计算题 ( 共 17 题 )1. 下述电离源中分子离子峰最弱的是 ( )(1) 电

13、子轰击源 (2) 化学电离源(3) 场电离源 (4) 电子轰击源或场电离源2. 某有机物的质谱峰有以下数据： m/z = 73 为分子离子峰m/e 58 73 74相对强度（基峰） 100 23 1.1试在以下三种化合物范围内指出最可能的分子式。已知各元素同位素强度比为：13C 1.11 , 17O 0.0415N 0.37 , 2H 0.015三种化合物是 C2H7N3、C 3H7NO、C 4H11N3. 在某烃的质谱图中 m/z57 处有峰，m/ z32.5 处有一较弱的扩散峰。则 m/z 57 的碎片离子在离开电离室后进一步裂解，生成的另一离子的质荷比应是多少？4. 在化合物 CHCl3

14、 的质谱图中，分子离子峰和同位素峰的相对强度比为多少？5. 在一可能含 C、H、N 的化合物的质谱图上，M : M + 1 峰为 100 : 24 ，试计算该化合物的碳原子数。6. 在 C100H202 中, (M+1)/M 为多少? 已知 13C 强度为 1.08; 2H 为 0.02.7. 试计算 CH3SH 中( M+2)/M 的值. 已知 13C、 2H 和 34S 的强度分别为 1.08,0.02 和 4.40。8. 试计算下列分子的(M+2)/ M 的值:(1) 溴乙烷 C2H5Br(2) 氯苯 C6H5Cl(3) 二甲亚砜 C2H6SO29. 已知亚稳离子峰的 m/e 为 158

15、.2, 其离子的 m/e 为 187, 试问在正常情况下裂解，m/e158.2峰的真实质量为多少?10. 将 C10H5N+.（ 142.06567）和 C10 H923+.（142.07378）离子分开，质谱计应具有多高的分辨率？11. 甲醇在 M/e15、28、29、30、31 和 32 处有质谱峰。在 M/e27.13 处存在一条 宽而强度低的亚稳离子峰。试确定子离子和母离子。12. 以最大强度同位素为 100， 13C 的天然强度是 1.11， 37Cl 的天然强度为 32.5，试计算含有一个碳原子和一个氯原子的化合物的 M、( M1) 、( M2)、(M 3)峰的相对强度。13. 试

16、计算当加速电压为 6000V 时，质量为 100 的一价正离子在 1.2T 的磁场中运行轨迹 的半径。 （1 单位正电荷1.610 19 C）|1 某有机化合物在 95% 乙醇中测其紫外光谱得 Max 为 290nM, 它的质谱、红外（液膜）光谱和氢核磁共振波谱如下图。试推定该化合物的结构，并对各谱数据作合理解释。2. 某有机化合物在紫外光区的 205nM 以上没有吸收，它的质谱、红外（纯液膜）和氢核磁共振谱如下图。试推定该化合物的分子结构，并对各谱数据作合理的解释。|3. 某有机化合物的结构，可能是 A 或 B，它的质谱中出现 m/z29 和 m/z57 峰，试推测该化合物是 A 还是 B？

17、用符号表示生产 m/z 57 峰的裂解方式。(A) 3- 2- - 2- 3(B) 3- 2- 2 - - 34. 某有机化合物的结构，可能是 A 或 B，它的质谱中出现 m/z29 和 m/z57 峰，试推测该化合物是 A 还是 B？用符号表示生产 m/z 57 峰的裂解方式。(A) 3- 2- - 2- 3(B) 3- 2- 2 - - 35. 说明指导含 C、H 和 N 化合物的分子离子的 m/z 的规则。若化合物中氧的存在是否会使上述规则无效？7. 在低分辨质谱中, m/z 为 28 的离子可能是 CO、N 2、CH 2N、C 2H4 中的某一个。高分辨率质谱仪测定值为 28.0227

18、；试问上述四种离子中哪一个最符合该数据？已知：各个相对原子质量分别为 C: 12.0000；H: 1.0080； N: 14.0067；O: 15.9994。8. 有一束含有各种不同 m/z 值的离子在一个具有固定狭缝位置和恒定电压 V 的质谱仪中产生，磁场强度 B 慢慢地增加，首先通过狭缝的是最低还是最高 m/z 值的离子？为什么?9. 一台普通的色谱仪和一台普通的质谱计要联结起来进行色质联用测定，在联结两种仪器时最主要需要考虑和解决的问题是什么？10. 写出乙烷分子中 C-C键均裂、异裂、半异裂的反应式.11 考虑 12C 和 13C 的分布, 写出乙烷可能的分子式?12 试说明庚烯-3(

19、M=98)质谱中 , m/e70 碎片离子产生的过程, 写出相关裂解方程式.13. 丁酸甲酯(M=102),在 m/e71(55%), m/e59(25%), m/e43(100%)及 m/e31(43%)处均出现离子峰, 试解释其来历.14. 如何获得不稳定化合物的分子离子峰?15. 某化合物在最高质量区有如下三个峰: m/e225, m /e211, m/e197.试判断哪一个可能为分子离子峰.16. 试判断化合物 CH3-CO-C3H7 在质谱图上的主要强峰, 并作简明解释.17. 某化合物质谱图上的分子离子簇为: M(89)17.12%; M+1(90)0.54%; M+2(91)5.

20、36%. 试判断其可能的分子式.|18. 某化合物质谱图上的分子离子簇为: M(140)14.8%; M+1(141)1.4%; M+2(142)0.85%. 试确定其分子式中所含的主要元素及可能的个数.19. 某化合物相对分子质量 M=108,其质谱图如下, 试给出它的结构, 并写出获得主要碎片的裂解方程式.20. 5 分一个硝基化合物, 其分子式为 C3H6ClNO2, NMR 图如下, 试推测它的结构.21. 10 分 下面列出 C2H6O 的质谱数据，试鉴定此两异构体。（1） m/z 46 45 31相对强度 16 50 100（2） m/z 46 45 31相对强度 61 100 5

21、22. 1 预测化合物 CH3COC3H7 的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰。23. 预测化合物 CH3CH2CH2CH2CHO 的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰。24. 预测化合物 CH3CH2F 的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰。25. 预测化合物 CH3CH2OH 的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰。26. 预测化合物 CH3CH2Br 的主要断裂过程以及在质谱上的主要离子峰。27. 今有一含四个碳原子的胺，其质谱数据如下：m/z 29 41 44 58 73相对强度 9.1 9.4 100.0 10.0 1.2 试问它是什么化合物？29. 某化合物在最高质量区有如

22、下几个离子峰：m/z=201，215，216，试判断其中 哪一个峰可能为分子离子峰？你如何确证它？30. 一个化合物的分子离子峰已确证在 m/z151 处，试问其结构能否是N N C N N N OH C N N C 为什么？31. 试写出从分子离子上脱去的常见碎片：（M1） ， （M2）及（M1520） 。32. 从某共价化合物的质谱图上，检出其分子离子峰 m/z231，从这里你获得什么信息？33. 写出氯仿中所有 12C、 13C、 35Cl 、 37Cl 可能的同位素组合及它们在质谱图上的分子离|子区内提供的同位素峰。34. 5 分 一个化合物可能是 4氯基辛烷或是 3氨基辛烷，在它的质

23、谱图上最大强度的峰出现 在 M/e58（100）和 M/e100（40）处，可能的结构是哪一个，原因是什么？35. 在质谱中甲烷有关的 m/z 与相对强度列表如下，请用方程式表示下列碎片的形成及解 释它们的相对强度m/z 1 2 12 13 14 15 16 17相对强度/1% 3.3 0.2 3.0 8.0 16 85 100 1.136. 说明化合物 CH3OCOCH2CH2CH2CH2N（CH 3） 2 在质谱中出现的主要峰（m/z=74 ，58， 59，128，159）的成因。37. 说明化合物 CH3COCH（CH 3）CH 2C6H5 在质谱中出现的主要峰（m/z=91 ，43，

24、147，162）的成因。38. 写出丙酰胺的麦氏重排历程，为什么会导致形成一个质荷比为奇数的（m/z59）碎片峰？39. 用麦氏重排表示 CH3CH2CH2COCH3 的 m/z58 峰的由来.40. 用麦氏重排表示 CH3CH2CH2COOCH3 的 m/z74 峰的由来.41. 用麦氏重排表示 CH3CH2CH2COC2H5 的 m/z88 峰的由来.43. 某固体化合物，其质谱的分子离子峰（m/z）在 206。它的 IR 吸收光谱在 3300 2900cM-1 有一宽吸收峰，在 1730cM-1 和 1710cM-1 有特征吸收峰。 1HNMR 在 1.0 有 3H双峰，2.1 有总共

25、3 个 H 的多重峰， 3.6 有 2H 单峰，7.3 有 5H 单峰和 11.2 有 1H 单峰。试根据上述三谱推测该化合物的结构。46. 在某化合物的质谱中，M（M /e86） ，(M1) 和(M 2) 峰的相对强度分别为 18.5、 1.15 和 0.074。从下列同位素强度比数据中确定未知物的分子式。同位素强度比/100 分子式 (M+1) (M+2) C4H6O2 4.50 0.48C4H8NO 4.87 0.30 C4H10N2 5.25 0.11C5H10O 5.60 0.33C5H12N 5.98 0.15C6H14 6.71 0.1947. 从某化合物的质谱图上,检出其分子离子峰 m/z102，M 和 M1 峰的相对强度分别为 16.1 和 1.26。从这里你能获得什么信息？48. 某化合物的分子式为 C4H10O2，IR 数据表明该化合物有羰基 CO，其质谱图如下所示， 试推断其结构。 |