Q90.
下列何分子無紅外光之吸收
化學 · 乙級 · 化學分析 · Q90
難易度分析
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本題要求區分不同分子結構在振動時是否會產生偶極矩變化。考點在於辨析同核雙原子分子與對稱線性分子在紅外光吸收特性上的差異，包含對常見陷阱選項的排除能力。
正確答案：④O2
④ O2:O₂ 為同核雙原子分子，其唯一的振動模式（鍵伸縮）不會產生偶極矩變化，不符合紅外光吸收的選擇定則，因此無紅外光活性。此為 IR 光譜的基本原理考點。
錯誤選項解析
- ① CCl 4:CCl₄ 為正四面體構型，雖無永久偶極矩，但其不對稱伸縮振動與彎曲振動模式會產生瞬時偶極矩變化，因此具有紅外光吸收活性。
- ② CHCl3:CHCl₃ 為四面體構型且分子本身具有永久偶極矩，其 C-H 與 C-Cl 鍵的各種振動模式均會引起偶極矩變化，屬於強紅外光吸收物質。
- ③ CO 2:CO₂ 為線性分子，雖對稱伸縮振動無 IR 活性，但其不對稱伸縮振動（約 2349 cm⁻¹）與彎曲振動（約 667 cm⁻¹）均會產生偶極矩變化，具有明顯的紅外光吸收峰。
Learning Tip
"紅外光譜（IR）吸收的核心條件是分子振動時必須產生偶極矩變化。同核雙原子分子（如 N₂、O₂、H₂）因振動不改變偶極矩，均無 IR 活性；而異核分子或具有不對稱振動模式的多原子分子則具有 IR 活性。常考陷阱在於誤認「對稱分子 = 無 IR 吸收」，實際上如 CO₂ 雖為對稱線性分子，其不對稱振動模式仍具 IR 活性，僅有同核雙原子分子與單原子分子（如 He、Ne）完全無 IR 吸收。"
學員答題分佈
①CCl 40%
②CHCl30%
③CO 20%
④O20%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！