【名師一號】2021年人教版物理雙基限時練-選修3-5：第十八章《原子結構》3

雙基限時練(十三)氫原子光譜1．對于線狀譜，下列說法中正確的是()A．每種原子處在不同溫度下發(fā)光的線狀譜不同B．每種原子在不同物質中的線狀譜不同C．每種原子在任何條件下發(fā)光的線狀譜相同D．兩種不同的原子發(fā)光的線狀譜可能相同解析原子發(fā)光不論在什么溫度，不論是單質狀態(tài)，還是化合狀態(tài)，只要是某種元素的原子它的線狀譜都是特定的，代表該種原子的特點，不存在具有相同線狀譜的兩種不同原子，故C選項正確．答案C2．(多選題)通過光柵和棱鏡獲得物質發(fā)光的光譜，光譜()A．按光的頻率挨次排列B．按光子的質量大小排列C．按光子的速度大小排列D．依據(jù)光子的能量大小排列答案AD3．(多選題)關于光譜和光譜分析，下列說法正確的是()A．太陽光譜和白熾燈光譜都是連續(xù)光譜B．霓虹燈與煤氣燈火焰中燃燒的鈉蒸氣產生的光譜都是線狀譜C．做光譜分析可以用線狀譜，也可以用吸取光譜D．我們觀看月亮的光譜可以確定月亮的化學組成解析太陽光譜是吸取光譜，故A選項錯誤；霓虹燈屬淡薄氣體發(fā)光產生線狀譜，鈉蒸氣產生線狀譜，故B選項正確；線狀譜和吸取光譜均可以用于光譜分析，故C選項正確；月亮本身不發(fā)光而是反射太陽光，故D選項錯誤．答案BC4．太陽的光譜中有很多暗線，它們對應著某些元素的特征譜線，產生這些暗線是由于()A．太陽表面大氣層中缺少相應的元素B．太陽內部缺少相應的元素C．太陽表面大氣層中存在著相應的元素D．太陽內部存在著相應的元素解析太陽光譜是太陽光經過四周溫度較低的大氣層時，某些頻率的光被相應的元素的原子吸取，形成的吸取光譜，暗線所對應的就是太陽大氣層中存在著的元素，故C選項正確．答案C5．(多選題)以下說法正確的是()A．進行光譜分析可以用連續(xù)光譜，也可以用吸取光譜B．光譜分析的優(yōu)點是格外靈敏而且快速C．線狀譜和吸取光譜都可以對物質進行分析D．攝下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素解析光譜分析常用來反映原子的特征，譜線既可以用線狀譜也可以用吸取光譜，但不能用連續(xù)光譜，故A選項錯誤，C選項正確；利用光譜分析時，樣品中元素達到10－10g答案BC6．對巴耳末公式下列說法正確的是()A．全部氫原子的光譜的波長都與巴耳末公式相對應B．巴耳末公式只能確定氫原子發(fā)光的可見光部分的光的波長C．巴耳末公式確定了氫原子發(fā)光的一個線系的波長，其中既有可見光，又有紫外線D．巴耳末公式確定了各種原子發(fā)光中的波長解析巴耳末公式只確定了氫原子發(fā)光中一個線系的波長，不能描述氫原子發(fā)出的各種波長，也不能描述其他原子的發(fā)光，故A、D選項錯誤；巴耳末公式是由當時已知的可見光中的部分譜線總結出來的，但它適用于整個巴耳末線系，該線系包括可見光和紫外線部分，故B選項錯誤，C選項正確．答案C7．(多選題)關于巴耳末公式eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,n2))的理解，正確的是()A．此公式是巴耳末在爭辯氫光譜特征時發(fā)覺的B．公式中n可取任意值，故氫光譜是連續(xù)譜C．公式中n只能取整數(shù)值，故氫光譜是線狀譜D．公式不但適用于氫光譜的分析，也適用于其他原子的光譜答案AC8．如圖甲所示的a、b、c、d為四種元素的特征譜線，圖乙是某礦物的線狀譜，通過光譜分析可以確定該礦物中缺少的元素為()A．a元素 B．b元素C．c元素 D．d元素答案B9．(多選題)關于太陽光譜，下列說法正確的是()A．太陽光譜是吸取光譜B．太陽光譜中的暗線，是太陽光經過太陽大氣層時某些特定頻率的光被吸取后產生的C．依據(jù)太陽光譜中的暗線，可以分析太陽的物質組成D．依據(jù)太陽光譜中的暗線，可以分析地球大氣層中含有哪些元素9．(多選題)關于光譜，下列說法中正確的是()A．太陽光譜是連續(xù)光譜B．淡薄的氫氣發(fā)光產生的光譜是線狀譜C．煤氣燈上燃燒的鈉鹽汽化后的鈉蒸氣產生的光譜是線狀譜D．白光通過鈉蒸氣產生的光譜是線狀譜解析太陽光譜是太陽產生的白光，通過太陽四周溫度較低的大氣時，某些波長的光被太陽大氣層中的某些元素吸取從而產生的吸取光譜，所以A不正確；淡薄氫氣發(fā)光是原子光譜又叫線狀譜，故B選項正確；鈉蒸氣產生的光譜是線狀譜，故C選項正確；白光通過鈉蒸氣后產生的是吸取光譜，故D選項錯誤．答案BC10．(多選題)依據(jù)光譜的特征譜線，可以確定物質的化學組成和鑒別物質，以下說法正確的是()A．線狀譜中的明線是特征譜線，吸取光譜中的暗線不是特征譜線B．線狀譜中的明線不是特征譜線，吸取光譜中的暗線是特征譜線C．線狀譜中的明線與吸取光譜中的暗線都是特征譜線D．同一元素的線狀譜的明線與吸取光譜中的暗線都是一一對應的解析依據(jù)光譜理論知，明線光譜與吸取光譜都能表示元素的特點，都是元素的特征譜線，而同一元素的線狀譜與吸取光譜都是一一對應的，因此C、D項正確．答案CD11．巴耳末系譜線波長滿足巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，式中n＝3,4,5…在氫原子光譜可見光區(qū)，最長波長與最短波長之比為________．解析巴耳末系的前四條譜線在可見光區(qū)，n的取值分別為3、4、5、6.n越小，λ越大，故n＝3時波長最大，λmax＝eq\f(36,5R)；n＝6時波長最小，λmin＝eq\f(36,8R)，故eq\f(λmax,λmin)＝eq\f(8,5).答案eq\f(8,5)12．在可見光范圍內氫原子發(fā)光的波長最長的2條譜線所對應的n，求：(1)它們的波長各是多少？(2)其中波長最長的光對應的光子能量是多少？(3)氫原子光譜有什么特點？解析(1)設當n＝3、4時，氫原子發(fā)光所對應的波長分別為λ1、λ2，由巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，(n＝3,4,5，…)知，當n＝3時，eq\f(1,λ1)＝1.10×107×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,32)))m－1，解得λ1＝6.5×10－7m當n＝4時，eq\f(1,λ2)＝1.10×107×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,42)))m－1，解得λ2＝4.8×10－7m(2)n＝3時，對應著氫原子巴耳末系中的波長最長，即為λ1，因此ε1＝heq\f(c,λ1)＝eq\f(6.63×10－34×3×108,6.5×10－7)J＝3.06×10－19J.(3)除巴耳末系外，在紅外和紫外光區(qū)的其他譜線也都滿足與巴耳末公式類似的關系式，即eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\