【正确答案】多数Ln
3+离子在晶体或水溶液中呈现一定的颜色,这主要是由于f-f跃迁而引起的。Ln
3+离子呈现的颜色通常与未成对的f电子数有关,因此具有f
0、f
14结构的离子因没有单电子而无色;而具有f
n、f
14-n结构的离子因单电子数相同而颜色相同或相近。这种情况可归结如下表:
| 离 子 | 单电子数 | 颜 色 | 单电子数 | 离 子 |
| La3+ | 0(4f0) | 无色 | 0(4f14) | Lu3+ |
| Ce3+ | 1(4f1) | 无色 | 1(4f13) | Yb3+ |
| Pr3+ | 2(4f2) | 绿 | 2(4f12) | Tm3+ |
| Nd3+ | 3(4f3) | 淡红 | 3(4f11) | Er3+ |
| Pm3+ | 4(4f4) | 粉红,浅黄 | 4(4f10) | Ho3+ |
| Sm3+ | 5(4f5) | 黄 | 5(4f9) | Dy3+ |
| Eu3+ | 6(4f6) | 无色 | 6(4f8) | Tb3+ |
| Gd3+ | 7(4f7) | 无色 | 7(4f7) | Gd3+ |
其中La
3+(4f
0)、Lu
3+(4f
14)因无单电子,无法实现f-f跃迁而无色。Ce
3+(4f
1)、Eu
3+(4f
6)、Tb
3+(4f
8)虽能实现f-f跃迁,但吸收峰落在紫外区,而Yb
3+(4f
13)吸收峰落在红外区,所以它们也无色。此外,Ce
4+(4f
0)呈现橙红色则是由于电荷迁移引起的。