18. (7 分)2025 年 4 月 24 日是第十个中国航天日,主题为“海上生明月,九天揽星河”。中国人探索宇宙的脚步驰而不息。
(1) 固体火箭发射卫星:我国在烟台海阳市附近海域使用引力一号运载火箭将 3 颗卫星顺利送入预定轨道,刷新了全球最大固体运载火箭纪录。高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂。发射时高氯酸铵发生的化学反应是 $2NH_{4}ClO_{4} \xlongequal{高温} N_{2} \uparrow + 2O_{2} \uparrow + X \uparrow + 4H_{2}O \uparrow$。
① $X$ 的化学式是,$NH_{4}ClO_{4}$ 中氯元素的化合价是。
② 铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是。
(2) 太空燃烧实验:航天员在燃烧科学实验柜中以甲烷为燃料进行在轨点火燃烧实验,观察到甲烷火焰与地面上对照实验的火焰相比,显得短而圆且微弱。
① 制作燃烧科学实验柜的材料需具有的性质是。
② 从燃烧的条件分析,点火的作用是。
③ 下列对燃烧实验的分析正确的是 ()。
A. 空间站中的甲烷燃烧不需要氧气
B. 空间站在失重条件下燃烧产生的热气流向四周扩散,地面上的热气流向上扩散
C. 空间站在失重条件下空气流动性差,甲烷燃烧的火焰比较微弱

(1)①Cl₂；+7；②4Al+3O₂$\frac{\underline{点燃}}{}$2Al₂O₃；(2)①耐高温（合理即可）；②使温度达到着火点；③BC

(1)①根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变。左边2NH₄ClO₄含2N、8H、2Cl、8O；右边现有N₂(2N)、2O₂(4O)、4H₂O(8H、4O)，缺2Cl，故X为Cl₂。NH₄ClO₄中，NH₄⁺为+1价，O为-2价，设Cl化合价为x，则(+1)+x+4×(-2)=0，x=+7。②铝与氧气点燃生成氧化铝，方程式为4Al+3O₂$\frac{\underline{点燃}}{}$2Al₂O₃。(2)①燃烧实验柜需耐高温（或隔热等合理性质）。②点火是使温度达到甲烷的着火点。③A.燃烧需氧气，错误；B.失重时热气流无定向扩散，地面热气流因重力向上，正确；C.失重对流差，氧气补充不足，火焰微弱，正确。

19. (8 分)工业上常采用“盐硝联产工艺”生产高纯度食盐和硫酸钠。该工艺的方法是先以火碱和烟道空气中的 $CO_{2}$ 为原料净化卤水(主要成分是 $NaCl$,还含有少量 $Na_{2}SO_{4}$、$CaSO_{4}$、$MgSO_{4}$、$CaCl_{2}$、$MgCl_{2}$),然后进一步制得高纯食盐和硫酸钠,该方法符合低碳经济发展要求。请结合流程图回答下列问题。

(1) 反应器 1 中主要除去的离子是 ()。
(2) 脱硫塔中发生反应的化学方程式是 。
(3) 反应器 2 中生成沉淀的化学方程式是 (写出一个即可),脱水塔的作用相当于实验室中的 ()。
(4) 下表为 $NaCl$ 和 $Na_{2}SO_{4}$ 在不同温度时的溶解度。

为提高 $Na_{2}SO_{4}$ 的纯度,析硝罐中需采用 ()结晶的方法。
(5) 流程中可循环使用的物质有 ()。

(1) Mg²⁺
(2) CaS + 2SO₂ = CaSO₄ + 2S↓
(3) CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaCl（或CaSO₄ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + Na₂SO₄）；过滤
(4) 升温
(5) 析硝母液

(1) 反应器1中加入过量火碱（NaOH），火碱中的OH⁻与卤水中的Mg²⁺反应生成Mg(OH)₂沉淀，主要除去Mg²⁺。
(2) 脱硫塔中CaS与烟道空气中的SO₂反应生成CaSO₄和硫粉，化学方程式为CaS + 2SO₂ = CaSO₄ + 2S↓。
(3) 反应器2中通入CO₂，与过量NaOH反应生成Na₂CO₃，Na₂CO₃与卤水中的Ca²⁺（如CaCl₂）反应生成CaCO₃沉淀，化学方程式为CaCl₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NaCl（或CaSO₄ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓ + Na₂SO₄）；脱水塔分离泥渣和精卤水，相当于过滤操作。
(4) 由溶解度表可知，32.4℃以上Na₂SO₄溶解度随温度升高而降低，升温时Na₂SO₄溶解度减小析出，NaCl溶解度变化小，可提高纯度，故采用升温结晶。
(5) 流程图中“析硝母液循环利用”表明析硝母液可循环使用。