1、课时训练12氢原子光谱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:C2.(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
2、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:BC3.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
3、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:A4.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
4、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:CD6.(多选)下列关于巴耳末公式=R
5、()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,即不能取连续值,故氢原子光谱是分立的。答案:AC7.(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
6、,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=,其中E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:BC8.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时最大,将n=3代入得=6.56310-7 m据公式c=及光子能量=h可知,=h=h=6.6310-34 J=3.010-19 J。答案:3.010-19 J(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
7、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:C2.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:C3.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
8、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:B4.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:D5.(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
9、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:ACD6.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=R,n=3,4,5,。当n=时,最小波长=R,当n=3时,最大波长=R,得。答案:A7.(多选)巴耳末通过对氢光谱的研究总结出巴耳末公式=R,n=3,4,5,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
10、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:CD8.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
11、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:A9.氢原子光谱在巴耳末系中波长最长的谱线的波长为1,其次为2。(R=1.10107 m-1,h=6.6310-34 Js)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=1.10107 m-1,解得16.510-7m。光子能量为1=h=h= J=3.0610-19 J。答案:(1)(2)3.0610-19 J10.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=R(),n=4,5,6,R=1.10107 m-1。若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域,试求:(1)n=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1.0910-6 m。(2)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=3108 m/s,由c=得 = Hz2.751014 Hz。答案:(1)1.0910-6 m(2)3108 m/s2.751014 Hz7
