“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（十一） 光譜與氫原子光譜

“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（十一）光譜與氫原子光譜A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．(多選)對(duì)原子光譜，下列說(shuō)法正確的是()A．線(xiàn)狀光譜和吸收光譜可用于光譜分析B．由于原子都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的原子光譜是相同的C．各種原子的原子結(jié)構(gòu)不同，所以各種原子的原子光譜也不相同D．發(fā)射光譜可以用來(lái)鑒別物質(zhì)中含哪些元素解析：選AC線(xiàn)狀光譜和吸收光譜都含有原子的特征譜線(xiàn)，因此可用于光譜分析，A正確；各種原子都有自己的特征譜線(xiàn)，故B錯(cuò)誤，C正確；發(fā)射光譜分為線(xiàn)狀光譜和連續(xù)光譜，對(duì)線(xiàn)狀光譜進(jìn)行光譜分析可鑒別物質(zhì)組成，連續(xù)光譜不能用于光譜分析，D錯(cuò)誤。2．下列說(shuō)法正確的是()A．燒紅的煤塊和白熾燈發(fā)光產(chǎn)生的光譜都是連續(xù)光譜B．生活中試電筆內(nèi)氖管和霓虹燈發(fā)光產(chǎn)生的光譜都是連續(xù)光譜C．用光譜管觀(guān)察酒精燈火焰上鈉鹽的光譜可以看到鈉的連續(xù)譜D．神舟七號(hào)飛船內(nèi)的三名宇航員在繞著地球飛行中能夠觀(guān)察到太陽(yáng)的連續(xù)譜解析：選A燒紅的煤塊和白熾燈發(fā)光產(chǎn)生的光譜都是連在一起的光帶，是連續(xù)譜，故A正確；生活中試電筆內(nèi)氖管和霓虹燈發(fā)光產(chǎn)生的光譜屬于線(xiàn)狀譜，故B錯(cuò)誤；在燃燒的酒精燈芯上放上少許食鹽，用光譜管觀(guān)察可看到鈉的線(xiàn)狀譜，故C錯(cuò)誤；太陽(yáng)光譜中有許多的暗線(xiàn)，不是連續(xù)譜，故D錯(cuò)誤。3．關(guān)于光譜，下列說(shuō)法正確的是()A．大量原子發(fā)出的光譜是連續(xù)譜，少量原子發(fā)出的光譜是線(xiàn)狀譜B．線(xiàn)狀譜由若干不連續(xù)的波長(zhǎng)的光組成C．進(jìn)行光譜分析時(shí)只能用發(fā)射光譜，不能用吸收光譜D．進(jìn)行光譜分析時(shí)只能用吸收光譜，不能用發(fā)射光譜解析：選B大量原子發(fā)出的光譜不一定是連續(xù)譜，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；線(xiàn)狀譜只包含對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的若干光，選項(xiàng)B正確；作光譜分析一定要用線(xiàn)狀譜，既可以是發(fā)射光譜，也可以是吸收光譜，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。4．巴耳末公式簡(jiǎn)潔顯示了氫原子光譜的()A．分立特征 B．連續(xù)特征C．既連續(xù)又分立 D．既不連續(xù)又不分立解析：選A巴耳末公式中的n只能取整數(shù)，得到的波長(zhǎng)是一些分立的值。5．巴耳末通過(guò)對(duì)氫光譜的研究總結(jié)出巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))(n＝3，4,5，…)，對(duì)此，下列說(shuō)法正確的是()A．巴耳末依據(jù)核式結(jié)構(gòu)理論總結(jié)出巴耳末公式B．巴耳末公式反映了氫原子發(fā)光的連續(xù)性C．巴耳末依據(jù)氫光譜的分析總結(jié)出巴耳末公式D．巴耳末公式準(zhǔn)確反映了氫原子發(fā)光的實(shí)際，其波長(zhǎng)的分立值是人為規(guī)定的解析：選C巴耳末公式是根據(jù)在可見(jiàn)光區(qū)氫原子的四條譜線(xiàn)總結(jié)出的規(guī)律，氫原子光譜是線(xiàn)狀的、不連續(xù)的，波長(zhǎng)只能是分立的值，故A、B錯(cuò)誤，C正確；譜線(xiàn)之間有一定的關(guān)系，可用一個(gè)統(tǒng)一的公式(也稱(chēng)廣義巴耳末公式)表達(dá)，每一個(gè)譜線(xiàn)的波數(shù)都可以表達(dá)為兩個(gè)光譜項(xiàng)之差，其分立值不是人為規(guī)定的，故D錯(cuò)誤。6．以下說(shuō)法中正確的是()A．進(jìn)行光譜分析，可以用連續(xù)光譜，也可以用吸收光譜B．光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速C．分析某種物質(zhì)的化學(xué)組成，可以使這種物質(zhì)發(fā)出的白光通過(guò)另一種物質(zhì)的低溫蒸汽取得吸收光譜進(jìn)行分析D．可以通過(guò)太陽(yáng)光譜分析出太陽(yáng)內(nèi)部是由哪些元素組成的解析：選B連續(xù)光譜不能用于光譜分析，故A錯(cuò)誤；光譜分析的優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速，B正確；高溫物體發(fā)出的白光通過(guò)低溫物質(zhì)的蒸汽后形成的吸收光譜與所經(jīng)過(guò)的低溫物質(zhì)有關(guān)，故C錯(cuò)誤；太陽(yáng)光譜是太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)出的強(qiáng)光經(jīng)過(guò)溫度比較低的太陽(yáng)大氣層時(shí)形成的吸收光譜，能反映太陽(yáng)大氣層的成分，故D錯(cuò)誤。7．關(guān)于原子的特征譜線(xiàn)，下列說(shuō)法不正確的是()A．不同原子的發(fā)光頻率是不一樣的，每種原子都有自己的特征譜線(xiàn)B．使熾熱固體發(fā)出的白光通過(guò)低溫鈉蒸氣，可得到鈉元素的特征譜線(xiàn)C．可以用特征譜線(xiàn)進(jìn)行光譜分析來(lái)鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分D．原子的特征譜線(xiàn)是原子具有核式結(jié)構(gòu)的有力證據(jù)解析：選D不同原子的發(fā)光頻率是不一樣的，每種原子都有自己的特征譜線(xiàn)，選項(xiàng)A正確；強(qiáng)烈的白光通過(guò)低溫的鈉蒸氣時(shí)，某些波長(zhǎng)的光被吸收產(chǎn)生鈉的吸收光譜，故選項(xiàng)B正確；每種原子都有自己的特征譜線(xiàn)，可以用特征譜線(xiàn)進(jìn)行光譜分析來(lái)鑒別物質(zhì)和確定物質(zhì)的組成成分，故選項(xiàng)C正確；α粒子散射實(shí)驗(yàn)是原子具有核式結(jié)構(gòu)的有力證據(jù)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.如圖甲所示的a、b、c、d為四種元素的特征譜線(xiàn)，圖乙是某礦物的線(xiàn)狀光譜，通過(guò)光譜分析可以確定該礦物中缺少的元素為()A．a(chǎn)元素 B．b元素C．c元素 D．d元素解析：選B把礦物的線(xiàn)狀光譜與幾種元素的特征譜線(xiàn)進(jìn)行對(duì)照，b元素的譜線(xiàn)在該線(xiàn)狀譜中不存在，與礦物的線(xiàn)狀光譜不對(duì)應(yīng)的線(xiàn)說(shuō)明該礦物中缺少該元素，故選B。9．可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍為400～700nm，根據(jù)巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\f(1,22)－eq\f(1,n2)，當(dāng)n取何值時(shí)氫原子所發(fā)出的光用肉眼能直接觀(guān)察到？(R＝1.10×107m－1)解析：把波長(zhǎng)等于400nm，代入巴耳末公式可得，n≈6.7，把波長(zhǎng)等于700nm，代入巴耳末公式可得，n≈2.9，而n只能取整數(shù)，所以n＝3,4,5,6時(shí)氫原子發(fā)出的光用肉眼能直接觀(guān)察到。答案：3,4,5,6eq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10．(多選)要得到鈉元素的特征譜線(xiàn)，下列做法正確的是()A．使固體鈉在空氣中燃燒B．將固體鈉高溫加熱成稀薄鈉蒸氣C．使熾熱固體發(fā)出的白光通過(guò)低溫鈉蒸氣D．使熾熱固體發(fā)出的白光通過(guò)高溫鈉蒸氣解析：選BC熾熱固體發(fā)出的是連續(xù)光譜，燃燒固體鈉不能得到特征譜線(xiàn)，A錯(cuò)誤；稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生線(xiàn)狀光譜，B正確；強(qiáng)烈的白光通過(guò)低溫鈉蒸氣時(shí)，某些波長(zhǎng)的光被吸收產(chǎn)生鈉的吸收光譜，C正確，D錯(cuò)誤。11．巴耳末通過(guò)對(duì)氫原子光譜的研究總結(jié)出巴耳末公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，式中n＝3,4，5，…。后人把可用該公式描述的譜線(xiàn)系稱(chēng)為巴耳末系，氫原子光譜的巴耳末系中波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光波的光子頻率為ν1，其次為ν2，則eq\f(ν1,ν2)為()A.eq\f(20,27)B.eq\f(27,20)C.eq\f(2,3)D.eq\f(3,2)解析：選A譜線(xiàn)的波長(zhǎng)滿(mǎn)足公式eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))(n＝3,4,5，…)，當(dāng)n＝3時(shí)，波長(zhǎng)最長(zhǎng)，eq\f(1,λ1)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,32)))，當(dāng)n＝4時(shí)，波長(zhǎng)次之，eq\f(1,λ2)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,42)))，解得eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(27,20)，由c＝λν得eq\f(ν1,ν2)＝eq\f(λ2,λ1)＝eq\f(20,27)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。12．氫原子光譜巴耳末系是指氫原子從n＝3,4,5,6，…能級(jí)躍遷到n＝2能級(jí)時(shí)發(fā)出的光子光譜線(xiàn)系，因瑞士數(shù)學(xué)教師巴耳末于1885年總結(jié)出其波長(zhǎng)公式(巴耳末公式)而得名。巴耳末公式為：eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，其中λ為譜線(xiàn)波長(zhǎng)，R為里德伯常量，n為量子數(shù)。則氫原子光譜巴耳末系譜線(xiàn)最小波長(zhǎng)與最大波長(zhǎng)之比為()A.eq\f(2,9)B.eq\f(4,9)C.eq\f(5,9)D.eq\f(7,9)解析：選C由巴耳末公式知，最小波長(zhǎng)λ1滿(mǎn)足：eq\f(1,λ1)＝Req\f(1,22)(n取無(wú)窮大)，最大波長(zhǎng)λ2滿(mǎn)足：eq\f(1,λ2)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,32)))(n＝3)，兩式相比得：eq\f(λ1,λ2)＝eq\f(5,9)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。13．已知?dú)湓庸庾V中巴耳末系第一條譜線(xiàn)Hα的波長(zhǎng)為656.47nm(真空中的光速c＝3×108m/s)。(1)試推算里德伯常量的值；(2)利用巴耳末公式求其中第四條譜線(xiàn)的波長(zhǎng)。解析：(1)巴耳末系中第一條譜線(xiàn)對(duì)應(yīng)n＝3由eq\f(1,λ1)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,32)))得R＝eq\f(36,5λ1)≈1.097×1