Question

某混合金属粉末，除Mg外，还含有Al、Zn中的一种或两种，含量都在10%以上．某研究小组设计实验探究该混合金属粉末中铝、锌元素的存在．所用试剂：样品、pH试纸、稀H₂SO₄、NaOH溶液、稀NH₃•H₂O．该小组探究过程如下：
●查阅资料：

①镁、铝、锌都是银白色的金属 ②锌（Zn）可以与NaOH溶液反应生成H2 ③Zn（OH）2为白色固体，难溶于水，可溶于强碱及NH3•H2O ④Zn^2+易形成络合物如[Zn（NH3）4]^2+，该络合物遇强酸分解生成Zn^2+、NH4^+

●提出假设：
（1）假设①：该混合金属粉末中除镁外还含有______元素
假设②：该混合金属粉末中除镁外还含有______元素
假设③：该混合金属粉末中除镁外还含有铝、锌元素
●实验探究：
甲同学基于假设③设计实验方案如下：乙同学同样基于假设③设计另一实验方案如下：

（2）试剂M是______；沉淀B是______．
（3）丙同学认为乙同学的方案比甲同学的好，理由是______．
（4）丁同学研究了甲、乙两同学的方案后，在其中一种方案的基础上用最简便方法测定了Wg样品中金属镁（Mg）的质量，他的方法是______．
（5）操作Ⅰ的主要过程是：在滤液中逐滴加入______，直至生成的沉淀刚好溶解，再加入足量的______．
（6）某溶液中含有Zn²⁺、Al³⁺、NH₄⁺和SO₄^2-等离子，向其中逐滴加入NaOH溶液，则生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积关系的图象正确的是______．

Answer

（1）根据粉末的可能组成，对粉末进行合理的猜想；
（2）根据甲同学基于假设③设计实验方案，样品加入酸之后生成了镁盐、铝盐和锌盐，镁盐加过量的强碱生成了沉淀不溶解，而铝盐和锌盐加过量的强碱先生成了沉淀然后沉淀溶解；而镁盐、铝盐加过量的弱碱也生成了沉淀，然后沉淀不溶解，锌盐加过量的弱碱先生成了沉淀然后沉淀溶解，由实验方案可知镁盐、铝盐和锌盐形成的沉淀分三次分离，第一次为：Mg（OH）2，试剂M为NaOH溶液，第二次为：Al（OH）3，铝盐和锌盐加过量的强碱先生成了沉淀，然后沉淀溶解，在滤液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀刚好溶解，又形成了铝盐和锌盐，锌盐加过量的弱碱先生成了沉淀，然后沉淀溶解，铝盐加过量的弱碱也生成了沉淀，然后沉淀不溶解，这样实现了Al（OH）沉淀的分离；第三次为Zn（OH）2，在滤液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀刚好溶解，再加入适量的NaOH溶液，形成沉淀；
（3）根据对比甲、乙两同学的实验，发现甲比乙多了第一步加稀硫酸；
（4）铝盐和锌盐加过量的强碱先生成了沉淀，然后沉淀溶解，在滤液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀刚好溶解，又形成了铝盐和锌盐，锌盐加过量的弱碱先生成了沉淀，然后沉淀溶解，铝盐加过量的弱碱也生成了沉淀，然后沉淀不溶解，这样实现了Al（OH）沉淀的分离；
（5）根据反应的先后顺序以及量的关系来分析．
【解析】
（1）除Mg外，还含有Al、Zn中的一种或两种，因此粉末的组成有三种可能，即除Mg外只含Al、只含Zn、或既含Al又含Zn，故答案为：Al；Zn；
（2）由实验方案可知镁盐、铝盐和锌盐形成的沉淀分三次分离，第一次为：Mg（OH）2，试剂M为NaOH溶液，第二次为：Al（OH）3，铝盐和锌盐加过量的强碱先生成了沉淀，然后沉淀溶解，在滤液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀刚好溶解又形成了铝盐和锌盐，锌盐加过量的弱碱先生成了沉淀，然后沉淀溶解，铝盐加过量的弱碱也生成了沉淀，然后沉淀不溶解，实现了Al（OH）3沉淀的分离；第三次为Zn（OH）2，在滤液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀刚好溶解，再加入适量的NaOH溶液，形成沉淀，故答案为：NaOH溶液；Al（OH）3；
（3）对比甲、乙两同学的实验，发现甲比乙多了第一步加稀硫酸，故答案为：步骤简单，节约试剂；
（4）锌、铝都能与NaOH溶液反应溶解，而镁不能与NaOH溶液反应，所以只需将沉淀C洗涤、小心干燥后称量即可得到镁的质量，故答案为：将沉淀C洗涤、小心干燥后称量；
（5）铝盐和锌盐加过量的强碱先生成了沉淀，然后沉淀溶解，在滤液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀刚好溶解，又形成了铝盐和锌盐，锌盐加过量的弱碱先生成了沉淀，然后沉淀溶解，铝盐加过量的弱碱也生成了沉淀，然后沉淀不溶解，这样实现了Al（OH）3沉淀的分离，故答案为：稀硫酸；稀氨水；  
（6）先发生的反应是Al3+和Zn2+与OH-生成沉淀，随后随着NaOH的加入，沉淀减少直至消失，此时是因为生成的沉淀都能溶解在NaOH溶液中，但Al（OH）3～NaOH，Zn（OH）2～2NaOH，所以相同物质的量的沉淀溶解消耗的NaOH不同，最后NH4+和OH-反应生成NH3•H2O，故选：B．