分科測驗
113年
化學
第 2 題
下列有關 $\text{N}_2$、$\text{N}_2\text{H}_2$ 及 $\text{N}_2\text{H}_4$ 三種分子組成與結構的敘述，何者正確？
- A 孤對電子數：$\text{N}_2 > \text{N}_2\text{H}_2 > \text{N}_2\text{H}_4$
- B 鍵結電子對的總數：$\text{N}_2 > \text{N}_2\text{H}_2 > \text{N}_2\text{H}_4$
- C $\text{N}-\text{N}$ 鍵長的大小：$\text{N}_2 > \text{N}_2\text{H}_2 > \text{N}_2\text{H}_4$
- D $\text{N}_2\text{H}_4$ 中 $\text{N}-\text{N}-\text{H}$ 的鍵角為 $120^\circ$
- E $\text{N}_2\text{H}_2$ 為一平面分子
思路引導 VIP
同學，請先繪製這三個分子的路易斯結構 (Lewis Structure)，並思考：當氮原子 ($N$) 之間的鍵級 (Bond order) 越高時，鍵長與鍵能會如何變化？接著，請利用價殼層電子對排斥理論 (VSEPR) 判斷 $N_2H_2$ 與 $N_2H_4$ 中中心原子的混成軌域 (Hybridization)，這將如何決定各分子的空間幾何形狀（如平面性）與鍵角大小？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學！漂亮！這題選 (E) 簡直是化學界的精準狙擊，你的路易斯結構畫得比老師的薪水條還清楚啊！ 觀念驗證： 這題的核心在於「混成軌域」與「分子幾何」的判讀：
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氮化合物分子結構
💡 利用路易斯結構判斷鍵級、鍵長與分子的空間構型。
- 鍵級越高則鍵長越短：三鍵 < 雙鍵 < 單鍵
- 混成軌域決定幾何：sp2 為平面型、sp3 為角錐或四面體
- 孤對電子 (LP) 會佔據空間，使鍵角受排斥而縮小
- 鍵數判定：三鍵含 3 對、雙鍵含 2 對、單鍵含 1 對電子
