【正确答案】因为l=3,所以n=4,4f轨道;根据鲍林原子轨道近似能级图和电子填充的一般规律,出现f轨道的是第六能级组:6s,4f,5d,6p,第六能级组即第6周期,第6周期开始填充f电子的元素似乎应该是第57号元素镧,它的最高能级组电子排布是6s24f1,它的电子层结构似乎应该是:
ls22s22p63s23p63d104s24p64d104f15s25p66s2
但是,从第ⅢB族元素的价电子层结构看,Sc是3d14s2,Y为4d15s2,La应该为5d16s2,但因为4f的能量介于6s和5d之间,5d和4f轨道的能量十分接近,要想区别5d和4f电子是十分困难的。镧系元素的光谱更是异常复杂的,在镧的价电子层中是否存在着5d电子是镧系元素原子结构一个尚未解决的问题。根据原子光谱和电子束共振实验所获得的结果,第57号元素镧的价电子层排布是4f05d16s2,即5d16s2。
鉴于以上原因,原子核外出现第一个f电子的元素不是镧,而应该是第58号元素铈。
【答案解析】