分析化学习题十七.doc

1、第十七章 质谱法一、选择题 13,3-二甲基戊烷： 受到电子流轰击后 , 最容易断裂的键位是: ( ) A 1 和 4 B 2 和 3 C 5 和 6 D 2 和 3 2在丁烷的质谱图中，M 对 (M1) 的比例是 ( )A 100:1.1 B 100:2.2 C 100:3.3 D 100:4.4 3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？( ) A C6H6 B C6H5NO2 C C4H2N6O D C9H10O2 5用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源? （ ） A 化学电离源 B 电子轰击源 C 高频火花源 D B 或 C 6某化合物

2、的质谱图上出现 m/z31 的强峰, 则该化合物不可能为 ( ) A 醚 B 醇 C 胺 D 醚或醇 7一种酯类（M=116 ），质谱图上在 m/z 57（100% ），m/z 29（27%）及 m/z 43（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 ( ) A (CH3)2CHCOOC2H5 B CH3CH2COOCH2CH2CH3 C CH3(CH2)3COOCH3 D CH3COO(CH2)3CH3 8按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为 ( ) A 苯 共轭烯烃 酮 醇 B 苯 酮 共轭烯烃 醇 C 共轭烯烃 苯 酮 醇 D 苯 共轭烯烃 醇 酮 9化合物

3、 在质谱图上出现的主要强峰是 （ ） A m/z 15 B m/z 29 C m/z 43 D m/z 71 10溴己烷经 b 均裂后，可产生的离子峰的最可能情况为： ( ) A m/z 93 B m/z 93 和 m/z 95 C m/z 71 D m/z 71 和 m/z 73 11在 C2H 5F 中，F 对下述离子峰有贡献的是 ( ) A M B M+1 C M+2 D M 及 M+2 12某化合物的 MS 图上出现 m/e 74 的强峰，IR 光谱在 3400 3200cm -1 有一宽峰，1700 1750cm -1 有一强峰，则该化合物可能是 （ ） A R1（CH 2） 3CO

4、OCH 3 B R1（CH 2） 4COOH C R1CH 2(CH3)CH 2CHCOOH D B 或 C 13在质谱图谱中若某烃化合物的(M 1) 和 M 峰的强度比为 24: 100，则在该烃中存在碳原子的个数为（ ）。 A 2 B 8 C 22 D 46 14在质谱图中，CH 3C 1 的 M+2 峰的强度约为 M 峰的（ ）。 A 1/3 B 1/ 2 C 1/4 D 相当 15在裂解过程中，若优先消去中性分子如 CO2，则裂解前后离子所带电子的奇偶数（ ）。 A 发生变化 B 不变 C 不确定 16在裂解过程中，若优先消去游离基如 OH，则裂解后离子所带电子的奇偶数（ ）。A 发生

5、变化 B 不变 C 不确定 17某芳烃（M=134 ），质谱图上在 m/z91 处有一强峰，其结构可能为（ ）。 18在辛胺（C 8H19N）的质谱图上，出现 m/z30 基峰的是（ ）。 A 伯胺 B 仲胺 C 叔胺 19下列化合物中，分子离子峰的质荷比为奇数的是（ ）。 A C8H6N4 B C6H5NO 2 C C9H10O2 20C、H 和 O 的有机化合物的分子离子的质荷比（ ）。 A 为奇数 B 为偶数 C 由仪器的离子源所决定 D 由仪器的质量分析器决定 21含 C、H 和 N 的有机化合物的分子离子 mz 的规则是（ ）。 A 偶数个 N 原子数形成偶数 mz，奇数个 N 原子

6、形成奇数 mz B 偶数个 N 原子数形成奇数 mz ，奇数个 N 原子形成偶数 mz C 不管 N 原子数的奇偶都形成偶数 m/z D 不管 N 原子数的奇偶都形成奇数 m/z 22某含氮化合物的质谱图上，其分子离子峰 m/z 为 265，则可提供的信息是（ ）。 A 该化合物含奇数氮，相对分子质量为 265 B 该化合物含偶数氮，相对分子质量为 265 C 该化合物含偶数氮 D 不能确定含奇数或偶数氮 23一个酯类（M116），质谱图上在 m/z57（100），m/z29（27）及 m/z43（27 %）均有离子峰，可推测该化合物的结构式应是（ ）。 A (CH3)2CHCOOC2H5 B

7、 CH3CH2COO(CH2)2CH3 C CH3(CH2)3COOCH3 24在磁场强度保持恒定，而加速电压逐渐增加的质谱仪中，最先通过固定的收集器狭缝的是（ ）。 A 质荷比最低的正离子 B 质量最高的负离子 C 质荷比最高的正离子 D 质量最低的负离子 25在质谱图谱中，CH 3Br 的 M2 峰的强度约为 M 峰的（ ）。 A 1/3 B 1/ 2 C 相当 26. 3,3-二甲基戊烷： 受到电子流轰击后 , 最容易断裂的键位是: ( )A 1 和 4 B 2 和 3 C 5 和 6 D (2)和(3)27.在丁烷的质谱图中，M 对(M1)的比例是 ( )A 100:1.1 B 100

8、:2.2 C 100:3.3 D 100:4.428. 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？( )A C6H6 B C6H5NO2 C C4H2N6O D C9H10O230. 用质谱法分析无机材料时，宜采用下述哪一种或几种电离源? （ ）A 化学电离源 B 电子轰击源 C 高频火花源 D （2）或（3）31. 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 ( )A 醚 B 醇 C 胺 D 醚或醇32. 一种酯类 (M=116), 质谱图上在 m/z 57(100%), m/z 29(27%)及 m/z43(27%)处均有离子峰, 初步

9、推测其可能结构如下, 试问该化合物结构为 ( )A (CH3)2CHCOOC2H5 B CH3CH2COOCH2CH2CH3C CH3(CH2)3COOCH3 D CH3COO(CH2)3CH333.按分子离子的稳定性排列下面的化合物次序应为 ( )A 苯 共轭烯烃 酮 醇B 苯 酮 共轭烯烃 醇C 共轭烯烃 苯 酮 醇D 苯 共轭烯烃 醇 酮34. 化合物 在质谱图上出现的主要强峰是 ( )A m/z 15 B m/z 29 C m/z 43 D m/z 7135. 溴己烷经 b 均裂后, 可产生的离子峰的最可能情况为: ( )A m/z 93 B m/z 93 和 m/z 95 C m/z

10、 71 D m/z 71 和 m/z 7336.在 C2H5F 中 , F 对下述离子峰有贡献的是 ( )A M B M+1 C M+2 D M 及 M+237. 某化合物的 MS 图上出现 m/e74 的强峰，IR 光谱在 34003200cM-1 有一宽峰，1700 1750cM-1 有一强峰，则该化合物可能是 （ ）A R1-(CH2)3-COOCH3 B R1-(CH2)4-COOH C R1-(CH2)2-CH-COOH-CH3 D （2）或（3）二、填空题 1某化合物分子式为 C4H8O2， M=88，质谱图上出现 m/z 60 的基峰。则该化合物最大可能为_。 2考虑到 12C

11、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_。 3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。 4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_。 5除同位素离子峰外，如果存在分子离子峰，则其一定是 m/z_的峰，它是分子失去_生成的，故其 m/z 是该化合物的_，它的相对强度与分子的结构及_有关。 质谱仪的离子源种类很多，挥发性样品主要采用_离子源。特别适合于分子量大、难挥发或热稳定性差的样品的分析的是_离子源。工作过程中要引进一种反应气体获得准分子离子的

12、离子源是_电离源。在液相色谱质谱联用仪中，既作为液相色谱和质谱仪之间的接口装置，同时又是电离装置的是_电离源。 7质谱图上出现质量数比相对分子质量大 1 或 2 的峰，即 M1 和 M2 峰，其相对丰度与化合物中元素的天然丰度成_，这些峰是_峰。预测在氯乙烷的分子离子峰附近，将出现两个强峰，其质荷比为_和_，其强度比为_。 8分子离子峰的强度与化合物的结构有关，芳香烃及含有共扼双键化合物的分子离子峰_，这是因为含有_体系；脂环化合物的分子离子也较稳定，这是因为要断裂_才能生成碎片离子。长链脂肪醇化合物易_，不易生成分子离子峰。9饱和脂肪烃化合物裂解的特点是：(1)生成一系列_质量峰 m/z，

13、_，_ . ；(2) m/z =_和 m/z=_峰最强；(3)裂解优先发生在支链处，优先失去_。 10芳烃化合物的裂解特点是（1）_峰强；(2)在一烷基苯中，基峰为 m/z= _，若 位碳上被取代，基峰变为 m/z=_。m/z91 峰失去一个乙炔分子而成 m/z_峰；(3)当烷基碳原子数等于或大于_时，会发生一个氢原子的重排，生成 m/z_峰。 11烯烃化合物的裂解特点是（1）有明显的一系列峰；（2）基峰_是由裂解形成_产生的。 12脂肪醇化合物的裂解特点是(1)分子离子峰_；（2）由于失去一分子_，并伴随失去一分子_，生成 M 一_和 M 一_峰；（3）醇往往发生 断裂， 基团优先失去，伯醇

14、生成 峰；仲醇生成峰；叔醇生成 峰。 13酮类化合物的裂解特点是（1）分子离子峰 ；(2)特征是发生麦氏重排和断裂，断裂失去 的概率较大；（3）芳香酮有较强的分子离子，基峰为 。 14酮类化合物的裂解特点是(1)分子离子峰 ； (2)发生 重排。在 C1一C3醛中，生成稳定的基峰 ，在高碳数直链醛中会形成 ；(3)芳香醛易生成 m/z 为 105 的 。 15醚类化合物的裂解特点是（1）脂肪醚化合物分子离子峰 ；(2)易发生i 断裂，（正电荷保留在氧原子上）形成一系列 m/z= 和 断裂形成一系列 m/z= 等碎片离子峰；(3)较长烷基链的芳醚发生断裂生成和 。 16羧酸、酯、酰胺类化合物的裂

15、解特点是（1）分子离子峰较 ；(2)发生断裂，羧酸的分子离子峰断裂生成 m/z= 的 碎片离子峰；酯的分子离子峰断裂生成 碎片离子峰；酰胺的分子离子峰断裂生成 m/z = 的_碎片离子峰；（3）有 氢存在时，发生麦氏重排。 17一种取代苯的相对分子质量为 120，质谱图上出现 m/z120，92，91 峰，m/z120 为_峰，m/z92 为 峰，m/z91 为峰 ，化合物为 。 18正辛醇的质谱图上出现一个 m/z 为偶数的峰 m/z84，该离子为 ，失去的是和 。 19一种化合物的分子式为 C4H8O，写出与下面质谱峰相对应的离子和化合物的结构式。m/z72 为 ，m/z44 为 ，m/z

16、29 为 ，化合物为 。 20化合物分子式为 C2H5O，质谱图上出现 m/z46 (61 %)，45（100% ，31（5%）峰，其结构式为 。一种醚的相对分子质量为 102，质谱图上出现 m/z87，73，59(基峰)，31 等主要离子峰，其结构式为 。 21. 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_.22. 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_。23. 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.24. 对含有一个

17、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_、_、_、_。三、正误判断 1质谱图中 m/z 最大的峰一定是分子离子峰。 （ ） 2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。 （ ） 3在质谱仪中，各种离子通过离子交换树脂分离柱后被依次分离。 （ ） 4由于产生了多电荷离子，使质荷比下降，所以可以利用常规的质谱检测器来分析大分子质量的化合物。 （ ） 5在目前的各种质量分析器中，傅里叶变换离子回旋共振质量分析器具有最高的分辨率。 （ ） 6单聚焦磁场分离器由于只能进行能量聚焦不能进行方向聚焦所以分辨

18、率较低。（ ） 7质谱图中不出现的离子是亚稳离子。 （ ） 8在裂解过程中，同一前体离子总是失去较大基团的断裂过程占优势，称为最大烷基丢失原则。 （ ） 9当化合物分子中含有 C=O 基团，而且与这个基团相连的链上有 氢原子，这种化合物的分子离子碎裂时，此 氢原子可以转移到 O 原子上去，同时月键断裂。 （ ） 10质谱分析是以基峰的 m/z 为标准（规定为零），计算出其他离子峰的 m/z 值 （ ） 11在化学电离源的质谱图中，最强峰通常是准分子离子峰。 （ ） 12快原子电离源中不加热气化，特别适合于分子量大、难挥发或热稳定性差的样品分析，并能获得较强的准分子离子峰和较丰富的碎片离子信息。

19、 （ ） 13由于不能生成带正电荷的卤素离子，所以在质谱分析中是无法确定分子结构中是否有卤元素存在的。 （ ） 14 LC 一 MS 仪器中，大气压化学电离源（ APCI）是最常见，所分析的化合物分子量一般小于 1000。产生的碎片离子很少，主要是准分子离子。 （ ） 15 MS 一 MS 联用仪器主要是为了提高质谱分析的灵敏度和分辨率 （ ） 16大气压化学电离源的采用使得质谱仪可以在常压下操作。 （ ） 17贝农表的作用是帮助确定化合物的分子式。 （ ） 18在标准质谱图中，醇类化合物的分子离子峰很小或不出现。 （ ） 四、简答题 1以单聚焦质谱仪为例，说明组成仪器各个主要部分的作用及原理

20、。 2双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率? 3试述飞行时间质谱计的工作原理,它有什么特点? 4比较电子轰击离子源、场致电离源及场解析电离源的特点。 5试述化学电离源的工作原理。 6有机化合物在电子轰击离子源中有可能产生哪些类型的离子？从这些离子的质谱峰中可以得到一些什么信息？ 7如何利用质谱信息来判断化合物的相对分子质量？判断分子式？ 8色谱与质谱联用后有什么突出特点？9如何实现气相色谱质谱联用？ 10试述液相色谱质谱联用的迫切性。五、问答和计算1、某化合物可能为 3,3-二甲基 -丁醇（M=102）或其异构体 3-甲基戊醇-3，其质谱图上在m/e 87（30）及 m/e 45（80）处显两

21、个强峰，在 m/e102（2%）处显一弱峰，试推测该化合物的结构。2、某液体其分子式 C4H8O2，沸点 163，质谱数据如下图所示。试推断其结构。3、写出 CH3I 的分子离子峰及与之相对应的同位素离子峰。4、CCl4 的质谱中会出现哪些特征的同位素离子峰？它们的强度比是多少？5、2 , 2二甲基丁烷的质谱数据如下：m/z 14 28 40 44 57 72相对强度/% 1.00 5.00 3.00 3.00 100.00 5.00问：（1）它的分子离子峰的相对强度是多少？为什么？（2）基准峰的质荷比是多少？该离子峰是怎样产生的？写出裂解过程。6、说明化合物 CH3COCH(CH3)CH2C

22、6H5 在质谱中出现的主要峰（m/z=91，43，147，162）的成因。7、用麦氏重排表示 CH3CH2CH2COCH3 的 m/z58 峰的由来 。8、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？9、 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。10、 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)、(M3) 峰的相对强度。11、在 C100H202 中, (M+1)/M 为多少? 已知 13C 强度为 1.08； 2H 为 0.02。