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双基限时练(十三) 氢原子光谱
1．对于线状谱，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．每种原子在不同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相同
D．两种不同的原子发光的线状谱可能相同
解析 原子发光不论在什么温度，不论是单质状态，还是化合状态，只要是某种元素的原子它的线状谱都是特定的，代表该种原子的特点，不存在具有相同线状谱的两种不同原子，故C选项正确．
答案 C
2．(多选题)通过光栅和棱镜获得物质发光的光谱，光谱( )
A．按光的频率挨次排列
B．按光子的质量大小排列
C．按光子的速度大小排列
D．依据光子的能量大小排列
答案 AD
3．(多选题)关于光谱和光谱分析，下列说法正确的是( )
A．太阳光谱和白炽灯光谱都是连续光谱
B．霓虹灯与煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是线状谱
C．做光谱分析可以用线状谱，也可以用吸取光谱
D．我们观看月亮的光谱可以确定月亮的化学组成
解析 太阳光谱是吸取光谱，故A选项错误；霓虹灯属淡薄气体发光产生线状谱，钠蒸气产生线状谱，故B选项正确；线状谱和吸取光谱均可以用于光谱分析，故C选项正确；月亮本身不发光而是反射太阳光，故D选项错误．
答案 BC
4．太阳的光谱中有很多暗线，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．太阳内部缺少相应的元素
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 太阳光谱是太阳光经过四周温度较低的大气层时，某些频率的光被相应的元素的原子吸取，形成的吸取光谱，暗线所对应的就是太阳大气层中存在着的元素，故C选项正确．
答案 C
5．(多选题)以下说法正确的是( )
A．进行光谱分析可以用连续光谱，也可以用吸取光谱
B．光谱分析的优点是格外灵敏而且快速
C．线状谱和吸取光谱都可以对物质进行分析
D．摄下月球的光谱可以分析出月球上有哪些元素
解析 光谱分析常用来反映原子的特征，谱线既可以用线状谱也可以用吸取光谱，但不能用连续光谱，故A选项错误，C选项正确；利用光谱分析时，样品中元素达到10－10 g就可以被检测到，灵敏度很高，B选项正确；月球本身不发光，它的光是反射太阳光，故通过光谱分析不能分析出月球上有哪些元素，D选项错误．
答案 BC
6．对巴耳末公式下列说法正确的是( )
A．全部氢原子的光谱的波长都与巴耳末公式相对应
B．巴耳末公式只能确定氢原子发光的可见光部分的光的波长
C．巴耳末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外线
D．巴耳末公式确定了各种原子发光中的波长
解析 巴耳末公式只确定了氢原子发光中一个线系的波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，故A、D选项错误；巴耳末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴耳末线系，该线系包括可见光和紫外线部分，故B选项错误，C选项正确．
答案 C
7．(多选题)关于巴耳末公式＝R(－)的理解，正确的是( )
A．此公式是巴耳末在争辩氢光谱特征时发觉的
B．公式中n可取任意值，故氢光谱是连续谱
C．公式中n只能取整数值，故氢光谱是线状谱
D．公式不但适用于氢光谱的分析，也适用于其他原子的光谱
答案 AC
8．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
答案 B
9．(多选题)关于太阳光谱，下列说法正确的是( )
A．太阳光谱是吸取光谱
B．太阳光谱中的暗线，是太阳光经过太阳大气层时某些特定频率的光被吸取后产生的
C．依据太阳光谱中的暗线，可以分析太阳的物质组成
D．依据太阳光谱中的暗线，可以分析地球大气层中含有哪些元素
9．(多选题)关于光谱，下列说法中正确的是( )
A．太阳光谱是连续光谱
B．淡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 太阳光谱是太阳产生的白光，通过太阳四周温度较低的大气时，某些波长的光被太阳大气层中的某些元素吸取从而产生的吸取光谱，所以A不正确；淡薄氢气发光是原子光谱又叫线状谱，故B选项正确；钠蒸气产生的光谱是线状谱，故C选项正确；白光通过钠蒸气后产生的是吸取光谱，故D选项错误．
答案 BC
10．(多选题)依据光谱的特征谱线，可以确定物质的化学组成和鉴别物质，以下说法正确的是( )
A．线状谱中的明线是特征谱线，吸取光谱中的暗线不是特征谱线
B．线状谱中的明线不是特征谱线，吸取光谱中的暗线是特征谱线
C．线状谱中的明线与吸取光谱中的暗线都是特征谱线
D．同一元素的线状谱的明线与吸取光谱中的暗线都是一一对应的
解析 依据光谱理论知，明线光谱与吸取光谱都能表示元素的特点，都是元素的特征谱线，而同一元素的线状谱与吸取光谱都是一一对应的，因此C、D项正确．
答案 CD
11．巴耳末系谱线波长满足巴耳末公式＝R，式中n＝3,4,5…在氢原子光谱可见光区，最长波长与最短波长之比为________．
解析 巴耳末系的前四条谱线在可见光区，n的取值分别为3、4、5、6.n越小，λ越大，故n＝3时波长最大，λmax＝；n＝6时波长最小，λmin＝，故＝.
答案
12．在可见光范围内氢原子发光的波长最长的2条谱线所对应的n，求：
(1)它们的波长各是多少？
(2)其中波长最长的光对应的光子能量是多少？
(3)氢原子光谱有什么特点？
解析 (1)设当n＝3、4时，氢原子发光所对应的波长分别为λ1、λ2，由巴耳末公式＝R，(n＝3,4,5，…)知，
当n＝3时，＝1.10×107× m－1，
解得λ1＝6.5×10－7 m.
当n＝4时，＝1.10×107× m－1，
解得λ2＝4.8×10－7 m.
(2)n＝3时，对应着氢原子巴耳末系中的波长最长，即为λ1，因此
ε1＝h＝ J
＝3.06×10－19 J.
(3)除巴耳末系外，在红外和紫外光区的其他谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式，即＝R，其中a分别为1,3,4，…对应不同的线系，由此可知氢原子光谱是由一系列线系组成的不连续的线状谱．
答案 (1)6.5×10－7 m 4.8×10－7 m
(2)3.06×10－19 J
(3)由一系列线系组成的不连续的线状谱
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