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2019-2020年高中物理第十八章原子结构3氢原子光谱课时训练新人教版选修题组一 光谱与光谱分析
1.关于线状谱下列说法中正确的是 A.每种原子处在不同温度下发光的线状谱不同B.每种原子处在不同的物质中的线状谱不同C.每种原子在任何条件下发光的线状谱都相同D.两种不同的原子发光的线状谱可能相同解析:每种原子都有自己的独特结构其特征谱线由自己的内部结构决定不会因温度、物质不同而改变C正确答案:C
2.多选关于光谱下面说法正确的是 A.太阳光谱是连续光谱B.稀薄的氢气发光产生的光谱是线状谱C.煤气灯上燃烧的钠盐汽化后的钠蒸气产生的光谱是线状谱D.白光通过钠蒸气产生的光谱是线状谱解析:太阳光谱是太阳光产生的白光通过太阳周围温度较低的大气时某些波长的光被太阳大气层中的某些元素吸收从而产生的吸收光谱所以A错误;稀薄的氢气发光是原子光谱又叫线状谱所以B正确;钠蒸气产生的光谱是线状谱C正确;白光通过钠蒸气产生的光谱是吸收光谱所以D错误答案:BC
3.白光通过棱镜后在屏上会形成按红、橙、黄、绿、蓝、靓、紫排列的连续光谱下列说法不正确的是 A.棱镜使光增加了颜色B.白光是由各种颜色的光组成的C.棱镜对各种色光的折射率不同D.看到白光是因为发光物体发出了在可见光区的各种频率的光解析:白光通过棱镜使各种色光落在屏上的不同位置说明棱镜对各种色光的折射率不同形成的连续光谱按波长或频率排列即白光是包括各种频率的光光的颜色由波长或频率决定并非棱镜增加了颜色即B、C、D正确答案:A
4.利用光谱分析的方法能够鉴别物质和确定物质的组成成分关于光谱分析下列说法正确的是 A.利用高温物体的连续谱就可鉴别其组成成分B.利用物质的线状谱就可鉴别其组成成分C.高温物体发出的光通过某物质后光谱上的暗线反映了高温物体的组成成分D.同一种物质的线状谱的亮线与吸收光谱上的暗线由于光谱的不同它们没有关系解析:由于高温物体的光谱包括了各种频率的光与其组成成分无关故A错误;某种物质发光的线状谱中的明线与某种原子发出的某频率的光有关通过这些亮线与原子的特征谱线对照即可确定物质的组成成分B正确;高温物体发出的光通过某物质后某些频率的光被吸收而形成暗线这些暗线与所经物质有关C错误;某种物质发出某种频率的光当光通过这种物质时它也会吸收这种频率的光因此线状谱中的亮线与吸收光谱中的暗线相对应D错误答案:B题组二 氢原子光谱
5.多选下列说法正确的是 A.所有氢原子光谱的波长都可由巴耳末公式求出B.据巴耳末公式可知只要n取不同的值氢原子光谱的谱线可以有无数条C.巴耳末系是氢原子光谱中的可见光部分D.氢原子光谱是线状谱的一个例证解析:氢原子的谱系有好几个巴耳末系仅是可见光区中的一个仅四条谱线故A、B错误C正确;氢原子光谱是线状光谱故D正确答案:CD
6.多选下列关于巴耳末公式=R的理解正确的是 A.此公式是巴耳末发现的B.公式很好地符合了氢原子的所有线系C.公式中n只能取不小于3的整数值故氢光谱是分立的D.公式不仅适用于氢光谱的分析也适用于其他原子的光谱分析解析:巴耳末公式只适用于氢原子光谱的分析且n只能取大于等于3的整数即λ不能取连续值故氢原子光谱是分立的答案:AC
7.多选有关氢原子光谱的说法正确的是 A.氢原子的发射光谱是连续谱B.氢原子光谱说明氢原子只发出特定频率的光C.氢原子光谱说明氢原子能级是分立的D.氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差无关解析:氢原子由高能级向低能级跃迁时会发出某些特定频率的光形成相应频率的光谱线是非连续谱A项错误B项正确;氢原子光谱的不连续性说明氢原子能级也是不连续的即是分立的C项正确;光谱线的频率ν=其中ΔE为原子能级的能量差说明氢原子光谱线的频率与氢原子能级的能量差有关D项错误答案:BC
8.计算巴耳末系中波长最长的光子的能量是多少解析:根据巴耳末公式=R可知当n=3时λ最大将n=3代入得λ=
6.563×10-7m据公式c=λν及光子能量ε=hν可知ε=hν=h=
6.63×10-34×J=
3.0×10-19J答案:
3.0×10-19J建议用时:30分钟
1.太阳光谱中有许多暗线它们对应着某些元素的特征谱线产生这些暗线是由于 A.太阳表面大气层中缺少相应的元素B.太阳内部缺少相应元素C.太阳表面大气层中存在着相应的元素D.太阳内部存在着相应的元素解析:太阳光谱是吸收光谱物体发出的白光通过温度较低的物质时某些波长的光被该物质吸收后形成的光谱答案:C
2.关于光谱下列说法正确的是 A.一切光源发出的光谱都是连续谱B.一切光源发出的光谱都是线状谱C.稀薄气体发出的光谱是线状谱D.做光谱分析时利用连续谱和线状谱都可以鉴别物质和确定物质的化学成分解析:物体发光的发射光谱分为连续谱和线状谱A、B错;做光谱分析可使用吸收光谱也可以使用线状谱D错答案:C
3.如图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线图乙是某矿物的线状谱通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为 A.a元素 B.b元素C.c元素D.d元素解析:由矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照b元素的谱线在该线状谱中不存在故B正确与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素答案:B
4.下列物质产生线状谱的是 A.炽热的钢水B.发亮的白炽灯C.炽热的高压气体D.固体或液体汽化成稀薄气体后发光解析:炽热的固体、液体和高压气体产生的光谱是连续光谱答案:D
5.多选对原子光谱下列说法正确的是 A.原子光谱是不连续的B.由于原子都是由原子核和电子组成的所以各种原子的原子光谱是相同的C.各种原子的原子结构不同所以各种原子的原子光谱也不相同D.分析物质发光的光谱可以鉴别物质中含哪些元素解析:原子光谱为线状谱A对;各种原子都有自己的特征谱线故B错C对;根据各种原子的特征谱线进行光谱分析可鉴别物质组成D对答案:ACD
6.氢原子光谱巴耳末系最小波长与最大波长之比为 A. B.C. D.解析:由巴耳末公式=Rn=345…当n=∞时最小波长=R当n=3时最大波长=R得答案:A
7.多选巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式=Rn=345…对此下列说法正确的是 A.巴耳末依据核式结构理论总结出巴耳末公式B.巴耳末公式反映了氢原子发光的连续性C.巴耳末依据氢光谱的分析总结出巴耳末公式D.巴耳末公式准确反映了氢原子发光的实际其波长的分立值并不是人为规定的解析:巴耳末公式是根据在可见光区氢原子的14条谱线总结出的规律氢原子光谱是线状的不连续的波长只能是分立的值谱线之间有一定的关系可用一个统一的公式也称广义巴耳末公式表达:每一个谱线的波数都可以表达为两个光谱项之差故选项C、D正确答案:CD
8.关于光谱和光谱分析下列说法不正确的是 A.太阳光谱是连续谱分析太阳光谱可以知道太阳内部的化学元素的组成B.强白光通过酒精灯火焰上的钠盐产生的是吸收光谱C.进行光谱分析时可以利用线状谱也可以利用吸收光谱但不能用连续光谱D.煤气灯火焰上的钠盐产生的光谱是线状谱解析:太阳光谱是吸收光谱这是由于太阳内部发出的强光经过温度比较低的太阳大气层时产生的A错误;由吸收光谱产生的条件知B正确;光谱分析中只能用线状谱和吸收光谱所以C正确;煤气灯火焰上的钠盐呈稀薄气体状所以产生的光谱是线状谱答案:A
9.氢原子光谱在巴耳末系中波长最长的谱线的波长为λ1其次为λ2R=
1.10×107m-1h=
6.63×10-34J·s求:1的比值等于多少2其中最长波长的光子能量是多少解析:1由巴耳末公式可得=R=R所以2当n=3时对应的波长最长代入巴耳末公式有=
1.10×107m-1×解得λ1≈
6.5×10-7m光子能量为ε1=hν=h=J=
3.06×10-19J答案:1
23.06×10-19J
10.氢原子光谱除了巴耳末系外还有莱曼系、帕邢系等其中帕邢系的公式为=Rn=456…R=
1.10×107m-1若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域试求:1n=6时对应的波长2帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少n=6时传播频率为多大解析:1根据帕邢系公式=R当n=6时代入数据得λ≈
1.09×10-6m2帕邢系形成的谱线在红外线区域而红外线属于电磁波在真空中以光速传播故波速为光速c=3×108m/s由c=λν得ν=Hz≈
2.75×1014Hz答案:
11.09×10-6m 23×108m/s
2.75×1014Hz。