정답: $1$

${\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3}^{-}\backslash mathrm\{NO\_\{3\}\}^\{-\}$의 루이스 구조를 그려보자.

$1.1.$ 화합물을 구성하는 원소들이 자유 원자일 때의 원자가 전자 수(㉠)를 구한다.

${\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3}^{-}\backslash mathrm\{NO\_\{3\}\}^\{-\}$는 $\mathrm{N}\backslash mathrm\{N\}$과 $\mathrm{O}\backslash mathrm\{O\}$로 이루어지며,
$\mathrm{N}\backslash mathrm\{N\}$이 자유 원자일 때의 원자가 전자 수는 $55$,
$\mathrm{O}\backslash mathrm\{O\}$가 자유 원자일 때의 원자가 전자 수는 $66$이다.

$2.2.$ 화합물을 구성하는 개별 원자들의 ㉠의 합을 구한다. 화합물이 이온인 경우 ㉠의 합에 얻거나 잃은 전자를 반영해준다.

${\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3}^{-}\backslash mathrm\{NO\_\{3\}\}^\{-\}$는 $11$개의 $\mathrm{N}\backslash mathrm\{N\}$, $33$개의 $\mathrm{O}\backslash mathrm\{O\}$로 이루어지므로
화합물을 구성하는 개별 원자들의 ㉠의 합은 $5\times 1+6\times 3=235\; \backslash times\; 1\; +\; 6\; \backslash times\; 3\; =\; 23$이다.
${\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3}^{-}\backslash mathrm\{NO\_\{3\}\}^\{-\}$는 전자 $11$개를 추가로 얻어 전하가 $-1-1$이므로 ㉠의 합에 $11$을 더해 $23+1=2423\; +\; 1\; =\; 24$이다.

$3.3.$ 전기 음성도가 상대적으로 낮은 원자를 중심 원자로 정하고 중심 원자와 나머지 원자 사이에 단일 결합을 그린다.

같은 주기에서 원자 번호가 증가할 때 전기 음성도가 증가하므로 전기 음성도는 $\mathrm{N}\backslash mathrm\{N\}$이 $\mathrm{O}\backslash mathrm\{O\}$보다 작다.
따라서 아래 그림과 같이 중심 원자를 $\mathrm{N}\backslash mathrm\{N\}$으로 정하고, $\mathrm{N}\backslash mathrm\{N\}$과 나머지 원자 $\mathrm{O}\backslash mathrm\{O\}$ 사이에 단일 결합을 그린다.

$4.4.$ 남은 전자를 구한 후 바깥쪽 원자에 넣는다.

총 $2424$개의 전자에서 $66$개의 전자($33$개의 단일 결합)가 공유 결합으로 사용되었으므로
남은 전자는 $24-6=1824\; -\; 6\; =\; 18$개이다.

남은 전자 $1818$개를 바깥쪽 $\mathrm{O}\backslash mathrm\{O\}$ 원자에 각각 $66$개씩 넣으면 아래 그림과 같다.

$5.5.$ 바깥쪽 원자에 넣고도 남은 전자는 중심 원자에 넣고 중심 원자가 옥텟 규칙을 만족하지 않는 경우 다중 결합을 만든다.

남은 전자는 없지만, 중심 원자$(\mathrm{N})(\backslash mathrm\{N\})$가 옥텟 규칙을 만족하지 않으므로
바깥쪽 원자$(\mathrm{O})(\backslash mathrm\{O\})$의 비공유 전자쌍을 공유 전자쌍으로 바꾸어 다중 결합($22$중 결합)을 만들면,
아래 그림과 같이 총 $33$가지의 경우를 만들 수 있다.

$6.6.$ $55$단계에서 가능한 경우가 여러 개이면 각 원자의 형식 전하를 계산하여 형식 전하가 $00$에 가장 가까운 경우(가장 안정한 구조)를 찾는다.

$33$가지의 경우 모두 $\mathrm{N}\backslash mathrm\{N\}$의 형식 전하는 $+1+1$, $\mathrm{O}\backslash mathrm\{O\}$의 형식 전하는 $-1-1$이 $22$개, $00$이 $11$개이므로 가장 안정한 구조에 해당한다.
그러므로 공명 구조와 공명 혼성을 그리면 아래 그림과 같다.

따라서 답은 $11$번이다.

정답: $5$

공명 구조의 관계에 있는 경우 전자, 결합, 형식 전하의 위치만 바뀔 뿐, 듀엣 규칙이나 옥텟 규칙을 만족하고 원자의 위치는 같다.

$11$번은 오른쪽 위 $\mathrm{O}\backslash mathrm\{O\}$가 옥텟 규칙을 만족하지 않으므로 공명 구조 관계가 아니다.

$22$번은 왼쪽 $\mathrm{C}\backslash mathrm\{C\}$와 오른쪽 위 $\mathrm{O}\backslash mathrm\{O\}$가 옥텟 규칙을 만족하지 않으므로 공명 구조 관계가 아니다.

$33$번은 오른쪽 $\mathrm{C}\backslash mathrm\{C\}$가 옥텟 규칙을 만족하지 않으므로 공명 구조 관계가 아니다.

$44$번은 오른쪽 $\mathrm{C}\backslash mathrm\{C\}$가 옥텟 규칙을 만족하지 않으므로 공명 구조 관계가 아니다.

$55$번은 전자, 결합, 형식 전하의 위치만 바뀔 뿐 $\mathrm{C}\backslash mathrm\{C\}$와 $\mathrm{O}\backslash mathrm\{O\}$가 모두 옥텟 규칙을 만족하므로 공명 구조 관계이다.

따라서 답은 $55$번이다.