硝酸盐的热分解

所有硝酸盐加热时都会分解，但它们会依金属活泼程度以两种不同方式分裂。这使硝酸盐的热分解成为 4541 的热门题，因为产物、气体与颜色变化全都在考你是否理解活性的关联。

配平方程式

对于很活泼的第 1 族金属（锂除外），硝酸盐只失去氧、变成亚硝酸盐：

2NaNO₃(s) → 2NaNO₂(s) + O₂(g)

2KNO₃(s) → 2KNO₂(s) + O₂(g)

对于大多数其他金属，硝酸盐一路分解到氧化物，放出棕色的二氧化氮和氧气：

2Cu(NO₃)₂(s) → 2CuO(s) + 4NO₂(g) + O₂(g)

2Pb(NO₃)₂(s) → 2PbO(s) + 4NO₂(g) + O₂(g)

对于像银这样很不活泼的金属，连氧化物都不稳定，留下的是金属本身：

2AgNO₃(s) → 2Ag(s) + 2NO₂(g) + O₂(g)

把二氧化氮与氧气 4 : 1 的比例配平，是最常出错的一步。

所需条件

需要对固体硝酸盐进行强而直接的加热，通常在沸腾管或坩埚中、用炽热的本生灯火焰去烧。不涉及催化剂或其他反应物。

和碳酸盐一样，金属越活泼，硝酸盐越稳定，所以第 1 族硝酸盐抗拒完全分解，而铜、铅、银的硝酸盐则完全分解。

你会观察到什么

两种气体会把这个反应暴露出来。氧气无色，能使带余烬的木条重新燃烧。

二氧化氮是棕色、有刺激性的气体，它一出现就立刻告诉你这金属不属于第 1 族。残留物的颜色变化很有用：蓝色的硝酸铜(II)留下黑色的氧化铜(II)；白色的硝酸铅(II)分解时噼啪作响，留下氧化铅(II)，热时呈黄色；硝酸银留下灰色的银金属。

第 1 族硝酸盐只放出氧气而没有棕色气体。

它在 SPM 考试中的考法

在 4541/1 里，这被考成加热硝酸盐的产物、棕色二氧化氮的鉴别，以及用带余烬木条做的氧气检验。在 4541/2 里，它以方程式书写出现，尤其是配平硝酸铜或硝酸铅的方程式，也以要你区分第 1 族硝酸盐与其余硝酸盐的题目出现。

在 4541/3 中，你可能要加热硝酸盐并鉴别放出的气体。

我们怎么教

我们把硝酸盐分成三组：第 1 族（只有亚硝酸盐和氧气）、大多数金属（氧化物、棕色 NO₂ 与氧气），以及银（金属、NO₂ 与氧气）。学生最常丢分是把钠写成和铜一样的产物，或把 NO₂ 与 O₂ 配错。

把两个气体检验定下来，带余烬木条测氧气、棕色测二氧化氮，每次都能给你可靠的观察分。

快速小结

先问一个问题：这金属属于第 1 族吗？若是，就预期亚硝酸盐和氧气、没有棕色气体。

若不是，就预期氧化物（或银金属）、棕色二氧化氮与氧气。用重新燃烧的带余烬木条确认氧气，记下棕色气体，并给出残留物颜色。

把 4NO₂ 对 1O₂ 的比例配平正确，能把一个好答案变成满分答案。