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19.(7分)(2026湖北)湖北应城被誉为“膏都盐海”，矿产资源丰富。盐矿卤水主要含有NaCl、Na₂SO₄，还有MgSO₄、CaSO₄等杂质。盐矿运用低温析盐(NaCl)，高温析硝(Na₂SO₄)的“盐硝联产”工艺，实现资源综合利用。某兴趣小组对该工艺开展如下探究。
任务一:净化卤水
盐矿用“石灰-纯碱”法净化卤水，原理为:
$\ce{Ca(OH)_{2} + MgSO_{4} = Mg(OH)_{2}↓ + CaSO_{4}}$ $\ce{Na_{2}CO_{3} + CaSO_{4} = CaCO_{3}↓ + Na_{2}SO_{4}}$
净化后卤水中溶质质量分数为NaCl 24.54%、Na₂SO₄ 1.19%
甲同学认为用NaOH代替Ca(OH)₂除MgSO₄更好。
(1)NaOH与MgSO₄反应的化学方程式为。
(2)用NaOH更好的理由:
①不生成杂质CaSO₄；②Na₂SO₄的产量(填“增大”或“减小”)。
小组同学查阅资料得知:Ca(OH)₂成本低。
任务二:低温析盐
1921年，盐矿使用“枝条架”浓卤技术，通过风吹日晒浓缩卤水(
)。
小组同学对该浓卤技术进行分析。
(3)将卤水分散到竹枝条上的目的是。
(4)从浓卤水中析出NaCl的方法是结晶。
目前，盐矿使用蒸汽加热净化卤水，分步浓缩，至50 ℃时制得大量NaCl晶体。
任务三:高温析硝
盐矿将50 ℃时析出NaCl后的母液(析盐母液)升温到90 ℃进行浓缩，制得纯度超99%的无水芒硝(Na₂SO₄)，实现“盐硝联产”。
小组同学依据图乙，对高温析硝的原理进行讨论。
(5)90 ℃析硝的主要操作:蒸发浓缩，(填字母)。
A.冷却结晶 B.趁热过滤
(6)从能量的角度分析，高温析硝产生的蒸汽可用来。
(7)析硝后的母液循环进入50 ℃析盐，而不是90 ℃析硝，理由是。
任务一:净化卤水
盐矿用“石灰-纯碱”法净化卤水，原理为:
$\ce{Ca(OH)_{2} + MgSO_{4} = Mg(OH)_{2}↓ + CaSO_{4}}$ $\ce{Na_{2}CO_{3} + CaSO_{4} = CaCO_{3}↓ + Na_{2}SO_{4}}$
净化后卤水中溶质质量分数为NaCl 24.54%、Na₂SO₄ 1.19%
甲同学认为用NaOH代替Ca(OH)₂除MgSO₄更好。
(1)NaOH与MgSO₄反应的化学方程式为。
(2)用NaOH更好的理由:
①不生成杂质CaSO₄；②Na₂SO₄的产量(填“增大”或“减小”)。
小组同学查阅资料得知:Ca(OH)₂成本低。
任务二:低温析盐
1921年，盐矿使用“枝条架”浓卤技术，通过风吹日晒浓缩卤水(
)。小组同学对该浓卤技术进行分析。
(3)将卤水分散到竹枝条上的目的是。
(4)从浓卤水中析出NaCl的方法是结晶。
目前，盐矿使用蒸汽加热净化卤水，分步浓缩，至50 ℃时制得大量NaCl晶体。
任务三:高温析硝
盐矿将50 ℃时析出NaCl后的母液(析盐母液)升温到90 ℃进行浓缩，制得纯度超99%的无水芒硝(Na₂SO₄)，实现“盐硝联产”。
小组同学依据图乙，对高温析硝的原理进行讨论。
(5)90 ℃析硝的主要操作:蒸发浓缩，(填字母)。
A.冷却结晶 B.趁热过滤
(6)从能量的角度分析，高温析硝产生的蒸汽可用来。
(7)析硝后的母液循环进入50 ℃析盐，而不是90 ℃析硝，理由是。
答案
解：
(1) $\ce{2NaOH + MgSO_{4} = Mg(OH)_{2}↓ + Na_{2}SO_{4}}$
(2) 减小
(3) 增大卤水与空气的接触面积，加快水分蒸发
(4) 蒸发
(5) B
(6) 加热净化卤水（或为蒸发浓缩提供热量，循环利用余热，合理即可）
(7) 析硝后的母液中仍含有大量NaCl，90℃时Na₂SO₄溶解度较小，母液中Na₂SO₄含量低无法大量析出，50℃时Na₂SO₄溶解度更大，不会随NaCl析出，可提高NaCl的析出产率，实现资源循环利用（合理即可）
(1) $\ce{2NaOH + MgSO_{4} = Mg(OH)_{2}↓ + Na_{2}SO_{4}}$
(2) 减小
(3) 增大卤水与空气的接触面积，加快水分蒸发
(4) 蒸发
(5) B
(6) 加热净化卤水（或为蒸发浓缩提供热量，循环利用余热，合理即可）
(7) 析硝后的母液中仍含有大量NaCl，90℃时Na₂SO₄溶解度较小，母液中Na₂SO₄含量低无法大量析出，50℃时Na₂SO₄溶解度更大，不会随NaCl析出，可提高NaCl的析出产率，实现资源循环利用（合理即可）
解析
【分析】
本题围绕“盐硝联产”工业工艺，考查化学方程式书写、结晶原理、溶解度曲线的应用等知识点。解题时需结合复分解反应规律、不同物质溶解度受温度影响的特点，以及工业生产中物质分离的原理，逐个分析问题：
(1) 根据复分解反应的规律，NaOH与MgSO₄反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，据此书写化学方程式；
(2) 对比Ca(OH)₂和NaOH与MgSO₄反应的产物，判断Na₂SO₄产量的变化；
(3) 从增大接触面积加快蒸发的角度，分析将卤水分散到竹枝条上的目的；
(4) 根据NaCl溶解度受温度影响小的特点，确定析出NaCl的结晶方法；
(5) 结合90℃时Na₂SO₄的溶解度特点，判断高温析硝的操作；
(6) 从能量循环利用的角度，分析高温析硝产生蒸汽的用途；
(7) 对比50℃和90℃时Na₂SO₄的溶解度差异，分析析硝后母液循环到50℃析盐的原因。
【解析】
(1) NaOH与MgSO₄发生复分解反应，生成Mg(OH)₂沉淀和Na₂SO₄，化学方程式为：$\ce{2NaOH + MgSO_{4} = Mg(OH)_{2}↓ + Na_{2}SO_{4}}$；
(2) 用Ca(OH)₂除MgSO₄时，反应生成的CaSO₄会与后续加入的Na₂CO₃反应生成Na₂SO₄；而用NaOH时，仅与MgSO₄反应生成Na₂SO₄，因此Na₂SO₄的产量减小；
(3) 将卤水分散到竹枝条上，可增大卤水与空气的接触面积，加快水分蒸发，达到浓缩卤水的目的；
(4) NaCl的溶解度受温度影响较小，因此从浓卤水中析出NaCl采用蒸发结晶的方法；
(5) 由图乙可知，90℃时Na₂SO₄的溶解度小于32.4℃时的溶解度，高温析硝需在90℃时得到Na₂SO₄晶体，蒸发浓缩后应趁热过滤，防止温度降低Na₂SO₄溶解，故选B；
(6) 高温析硝产生的蒸汽含有热量，可用来加热净化卤水，实现能量的循环利用；
(7) 析硝后的母液中含有大量NaCl，若循环到90℃析硝，此时Na₂SO₄溶解度小，母液中Na₂SO₄含量低无法大量析出；而50℃时Na₂SO₄溶解度更大，不会随NaCl析出，可提高NaCl的析出产率，同时实现资源的循环利用。
【答案】
(1) $\ce{2NaOH + MgSO_{4} = Mg(OH)_{2}↓ + Na_{2}SO_{4}}$
(2) 减小
(3) 增大卤水与空气的接触面积，加快水分蒸发
(4) 蒸发
(5) B
(6) 加热净化卤水（合理即可）
(7) 析硝后的母液中仍含有大量NaCl，90℃时Na₂SO₄溶解度较小，母液中Na₂SO₄含量低无法大量析出，50℃时Na₂SO₄溶解度更大，不会随NaCl析出，可提高NaCl的析出产率，实现资源循环利用（合理即可）
【知识点】
化学方程式书写、结晶原理、溶解度的应用
【点评】
本题结合工业生产实际，将化学知识与“盐硝联产”工艺相结合，考查学生运用化学原理解决实际问题的能力，需要学生理解复分解反应、结晶方法及溶解度曲线的意义，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕“盐硝联产”工业工艺，考查化学方程式书写、结晶原理、溶解度曲线的应用等知识点。解题时需结合复分解反应规律、不同物质溶解度受温度影响的特点，以及工业生产中物质分离的原理，逐个分析问题：
(1) 根据复分解反应的规律，NaOH与MgSO₄反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，据此书写化学方程式；
(2) 对比Ca(OH)₂和NaOH与MgSO₄反应的产物，判断Na₂SO₄产量的变化；
(3) 从增大接触面积加快蒸发的角度，分析将卤水分散到竹枝条上的目的；
(4) 根据NaCl溶解度受温度影响小的特点，确定析出NaCl的结晶方法；
(5) 结合90℃时Na₂SO₄的溶解度特点，判断高温析硝的操作；
(6) 从能量循环利用的角度，分析高温析硝产生蒸汽的用途；
(7) 对比50℃和90℃时Na₂SO₄的溶解度差异，分析析硝后母液循环到50℃析盐的原因。
【解析】
(1) NaOH与MgSO₄发生复分解反应，生成Mg(OH)₂沉淀和Na₂SO₄，化学方程式为：$\ce{2NaOH + MgSO_{4} = Mg(OH)_{2}↓ + Na_{2}SO_{4}}$；
(2) 用Ca(OH)₂除MgSO₄时，反应生成的CaSO₄会与后续加入的Na₂CO₃反应生成Na₂SO₄；而用NaOH时，仅与MgSO₄反应生成Na₂SO₄，因此Na₂SO₄的产量减小；
(3) 将卤水分散到竹枝条上，可增大卤水与空气的接触面积，加快水分蒸发，达到浓缩卤水的目的；
(4) NaCl的溶解度受温度影响较小，因此从浓卤水中析出NaCl采用蒸发结晶的方法；
(5) 由图乙可知，90℃时Na₂SO₄的溶解度小于32.4℃时的溶解度，高温析硝需在90℃时得到Na₂SO₄晶体，蒸发浓缩后应趁热过滤，防止温度降低Na₂SO₄溶解，故选B；
(6) 高温析硝产生的蒸汽含有热量，可用来加热净化卤水，实现能量的循环利用；
(7) 析硝后的母液中含有大量NaCl，若循环到90℃析硝，此时Na₂SO₄溶解度小，母液中Na₂SO₄含量低无法大量析出；而50℃时Na₂SO₄溶解度更大，不会随NaCl析出，可提高NaCl的析出产率，同时实现资源的循环利用。
【答案】
(1) $\ce{2NaOH + MgSO_{4} = Mg(OH)_{2}↓ + Na_{2}SO_{4}}$
(2) 减小
(3) 增大卤水与空气的接触面积，加快水分蒸发
(4) 蒸发
(5) B
(6) 加热净化卤水（合理即可）
(7) 析硝后的母液中仍含有大量NaCl，90℃时Na₂SO₄溶解度较小，母液中Na₂SO₄含量低无法大量析出，50℃时Na₂SO₄溶解度更大，不会随NaCl析出，可提高NaCl的析出产率，实现资源循环利用（合理即可）
【知识点】
化学方程式书写、结晶原理、溶解度的应用
【点评】
本题结合工业生产实际，将化学知识与“盐硝联产”工艺相结合，考查学生运用化学原理解决实际问题的能力，需要学生理解复分解反应、结晶方法及溶解度曲线的意义，难度适中。
【难度系数】
0.6
