题目
下列离子中，未成对电子数为零的是（）A. Mn3+ B. Pb2+ C. Cu2+ D. Fe2+
下列离子中，未成对电子数为零的是（）
A. Mn3+B. Pb2+
C. Cu2+
D. Fe2+
题目解答
答案
B
解析
本题考查原子电子排布与未成对电子数的判断，核心在于掌握过渡金属离子和主族金属离子的电子排布规律。解题关键点：
- 原子电子排布的构造：主量子数n对应的轨道填充顺序遵循能级规则，主族元素的价电子主要在s、p轨道，过渡金属的价电子涉及d轨道。
- 离子形成时的电子损失顺序：通常先失去外层s轨道电子，再失去内层d轨道电子。
- Hund规则与Pauli不相容原理：未成对电子数由电子在轨道中的填充方式决定，全充满、半充满或空轨道状态更稳定。
选项分析
A. Mn³+
- 原子序数25，基态Mn的电子排布为：$[{\rm Ar}]3d^5 4s^2$。
- 失去3个电子（先失4s²，再失1个3d电子），变为${\rm Mn^{3+}}$，电子排布为$[{\rm Ar}]3d^4$。
- 3d⁴的填充方式：4个电子分布在5个d轨道中，根据Hund规则，前3个轨道各填1个（未成对），第4个电子配对，未成对电子数为3。
B. Pb²+
- 原子序数82，基态Pb的电子排布为：$[{\rm Sn}]5s^2 5p^2$。
- 失去2个电子（均为5p轨道电子），变为${\rm Pb^{2+}}$，电子排布为$[{\rm Sn}]5s^2$。
- 5s²为全充满状态，无未成对电子，未成对电子数为0。
C. Cu²+
- 原子序数29，基态Cu的电子排布为：$[{\rm Ar}]3d^{10} 4s^1$。
- 失去2个电子（先失4s¹，再失1个3d电子），变为${\rm Cu^{2+}}$，电子排布为$[{\rm Ar}]3d^9$。
- 3d⁹的填充方式：9个电子填满4个轨道（各2个电子），最后一个轨道填1个电子，未成对电子数为1。
D. Fe²+
- 原子序数26，基态Fe的电子排布为：$[{\rm Ar}]3d^6 4s^2$。
- 失去2个电子（均为4s轨道电子），变为${\rm Fe^{2+}}$，电子排布为$[{\rm Ar}]3d^6$。
- 3d⁶的填充方式：6个电子填满4个轨道（前3个轨道各2个，第4个轨道2个），第5个轨道空，未成对电子数为4。