今日在做下面这个电化学习题时遇到一个问题
其中阴极的电极式为
转移电子数为8，就在想硝基苯中的N元素化合价是多少？
根据化合价的实质，共价化合物中元素的化合价的数值等于该元素的一个原子形成的共用电子对的对数，偏离显正价，偏向则显示负价。
偶氮苯中N原子与苯环中的C原子形成的1对共用电子对，N的电负性强偏向于N,显-1价。偶氮苯中N原子与另一个N原子形成2对共用电子对，但是是同种原子，电子对不偏移，故显0价。综合起来，偶氮苯中N原子为-1价。
硝基苯就复杂了，先观察一下它的结构式
硝基苯中的N原子与2个O原子结合，根据结构式一个形成双键一个是单键，即一个是2对共用电子对，一个是1对共用电子对，共3对。其中O原子电负性强，偏向于O偏离于N,故N原子应该显+3价。另外N原子与苯环上的C原子形成的1对共用电子对，N的电负性强偏向于N,显-1价。综合起来，硝基苯中N原子为+3+（-1）=+2价。
这样就出现了问题，硝基苯中N元素为+2价，而偶氮苯中为-1价，根据电极反应，化合价前后降低3价，有2个N原子化合价变化，应该转移6个电子，怎么会使8个呢？
带着疑问，又仔细观察了硝基苯的结构式，并查阅了大学课本（毕业多年，有些东西都还给大学老师了TT），看了这张图，问题迎刃而解。
硝基中的N原子sp2杂化,这三个杂化轨道中各有一个电子,能够与两个氧原子及一个碳原子分别形成一个σ键(共三个σ键);N原子上没有杂化的p轨道上有一对电子,同时与两个氧原子的单电子p轨道形成三中心四电子的大π键，4个电子为3个原子共用
N原子形成π键的这一对电子偏向于氧，使得N显示+2。与两个O原子形成2对共用电子对，偏向于O,N原子显+2价。与苯环上的C原子形成的1对共用电子对，,显-1价。综合起来，硝基苯中N原子为+2+（+2）+（-1）=+3价。
硝基苯中N元素为+3价，偶氮苯中为-1价，化合价前后降低4价，有2个N原子化合价变化，转移8个电子。
总结，有机硝基化合物中，由于-NO2中存在3中心4电子π键，其化合价为+3价。
反思：高中内容不断的拓展加深，很多知识向大学延伸，教学不能仅限于高中知识，还要尽快把大学内容拾起来，除此之外也要紧盯科学的前沿，不断的学习新的知识。学到老活到老，终生学习才行。