Gd3+含有几个不成对电子( )A. 1B. 3C. 5D. 7E. 9

考查要点：本题主要考查镧系元素离子的电子排布及未成对电子数的计算，需结合原子结构、电子排布规则进行分析。

解题核心思路：

1. 确定Gd原子的电子排布：钆（Gd）为镧系元素，原子序数64，基态原子电子排布为[Xe]4f⁷5d¹6s²。
2. 分析Gd³+的电子排布：Gd³+通过失去6s²和5d¹电子形成，最终电子排布为[Xe]4f⁷。
3. 计算未成对电子数：4f轨道有7个简并轨道，根据Hund规则，7个电子分别占据7个轨道且自旋方向相同，故有7个未成对电子。

破题关键点：

• 镧系元素离子的电子排布规律：优先失去6s和5d电子，保留4f电子。
• Hund规则的应用：f轨道最多容纳7个电子，当电子数等于轨道数时，所有电子均未成对。

步骤1：确定Gd原子的电子排布

钆（Gd）的原子序数为64，基态原子的电子排布为：
$\text{[Xe]} 4f^7 5d^1 6s^2$
其中，4f轨道有7个电子，5d轨道有1个电子，6s轨道有2个电子。

步骤2：推导Gd³+的电子排布

Gd³+通过失去3个电子形成，优先失去能量较高的6s²和5d¹电子，最终电子排布为：
$\text{[Xe]} 4f^7$
此时，4f轨道保留7个电子。

步骤3：计算未成对电子数

4f轨道有7个简并轨道，根据Hund规则，7个电子将分别占据7个轨道，且自旋方向相同。因此，所有电子均未成对，总数为7个。