Cho các nguyên tử: ₁₃Al; ₁₄Si; ₁₉K; ₂₀Ca. Sắp xếp theo thứ tự tăng dần bán kính nguyên tử:

Ion M³⁺ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2p⁶, suy ra cấu hình electron của nguyên tử M là 1s²2s²2p⁶3s²3p¹. Vậy M thuộc chu kì 3, nhóm IIIA, là kim loại.
Ion X^2- có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4p⁶, suy ra cấu hình electron của nguyên tử X là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁴. Vậy X thuộc chu kì 4, nhóm VIA, là phi kim.

Để xác định ion có cấu hình electron giống khí trơ, ta xét cấu hình electron của các nguyên tử và sự thay đổi khi chúng tạo thành ion:

- ₂₀Ca: Cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s². Khi tạo thành Ca²⁺, nó mất 2 electron ở lớp ngoài cùng, trở thành 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶, giống cấu hình của Ar (khí trơ).

- ₂₆Fe: Cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s². Khi tạo thành Fe²⁺, nó mất 2 electron ở lớp ngoài cùng, trở thành 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶. Cấu hình này không giống khí trơ.

- ₄₈Cd: Cấu hình electron là [Kr]4d¹⁰5s². Khi tạo thành Cd²⁺, nó mất 2 electron ở lớp ngoài cùng, trở thành [Kr]4d¹⁰. Cấu hình này không giống khí trơ.

- ₅₇La: Cấu hình electron là [Xe]5d¹6s². Khi tạo thành La³⁺, nó mất 3 electron (2 ở 6s và 1 ở 5d), trở thành [Xe], giống cấu hình của Xe (khí trơ).

Vậy, các ion Ca²⁺ và La³⁺ có cấu hình electron giống khí trơ.

Cấu hình không gian tứ diện đều là cấu hình trong đó nguyên tử trung tâm liên kết với 4 nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác, và không còn cặp electron tự do nào trên nguyên tử trung tâm. Xét các phương án:

• Phương án 1: CH₄, SiF₄ có cấu hình tứ diện đều. CH₃Cl cũng gần đúng tứ diện đều. Tuy nhiên CH₂Cl₂ có cấu hình gần đúng tứ diện nhưng không hoàn toàn đều do sự khác biệt về độ âm điện của H và Cl.
• Phương án 2: SF₄ có 4 liên kết và 1 cặp electron tự do nên có cấu hình hình học "bập bênh". NH₃ có 3 liên kết và 1 cặp electron tự do nên có cấu hình hình học chóp tam giác. H₂O có 2 liên kết và 2 cặp electron tự do nên có cấu hình góc. COCl₂ có cấu trúc tam giác phẳng.
• Phương án 3: BF₃ có cấu trúc tam giác phẳng. CO₂ có cấu trúc đường thẳng. SO₂ có cấu trúc góc. CH₂O có cấu trúc tam giác phẳng.
• Phương án 4: CH₄, SiH₄, CCl₄, NH₄⁺, SO₄^2- đều có cấu hình tứ diện đều.

Vậy đáp án đúng là phương án 4.