Question

某混合金屬粉末，除Mg外，還含有Al、Zn中的一種或兩種，含量都在10%以上．某研究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究該混合金屬粉末中鋁、鋅元素的存在．所用試劑：樣品、pH試紙、稀H₂SO₄、NaOH溶液、稀氨水．該小組探究過程如下：

●提出假設(shè)：
（1）假設(shè)①：該混合金屬粉末中除鎂外還含有

 

元素；
假設(shè)②：該混合金屬粉末中除鎂外還含有

 

元素；
假設(shè)③：該混合金屬粉末中除鎂外還含有鋁、鋅元素．
●實(shí)驗(yàn)探究：
甲同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如圖1：
乙同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計(jì)另一實(shí)驗(yàn)方案如圖2：
（2）試劑M是

 

；沉淀B是

 

．
（3）丙同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的方案比甲同學(xué)的好，理由是

 

．
（4）操作I的主要過程是：在濾液中逐滴加入

 

，直至生成的沉淀剛好溶解，再加入足量的

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）根據(jù)粉末的可能組成，對粉末進(jìn)行合理的猜想；
（2）根據(jù)甲同學(xué)基于假設(shè)③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，樣品加入酸之后生成了鎂鹽、鋁鹽和鋅鹽，鎂鹽加過量的強(qiáng)堿生成了沉淀不溶解，而鋁鹽和鋅鹽加過量的強(qiáng)堿先生成了沉淀然后沉淀溶解；而鎂鹽、鋁鹽加過量的弱堿也生成了沉淀，然后沉淀不溶解，鋅鹽加過量的弱堿先生成了沉淀然后沉淀溶解，
由實(shí)驗(yàn)方案可知鎂鹽、鋁鹽和鋅鹽形成的沉淀分三次分離，
第一次為：Mg（OH）₂，試劑M為NaOH溶液，
第二次為：Al（OH）₃，鋁鹽和鋅鹽加過量的強(qiáng)堿先生成了沉淀，然后沉淀溶解，在濾液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀剛好溶解，又形成了鋁鹽和鋅鹽，鋅鹽加過量的弱堿先生成了沉淀，然后沉淀溶解，鋁鹽加過量的弱堿也生成了沉淀，然后沉淀不溶解，這樣實(shí)現(xiàn)了Al（OH）沉淀的分離；
第三次為Zn（OH）₂，在濾液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀剛好溶解，再加入適量的NaOH溶液，形成沉淀；
（3）根據(jù)對比甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)甲比乙多了第一步加稀硫酸；
（4）根據(jù)反應(yīng)的先后順序以及量的關(guān)系來分析

解答： 解：（1）除Mg外，還含有Al、Zn中的一種或兩種，因此粉末的組成有三種可能，即除Mg外只含Al、只含Zn、或既含Al又含Zn，
故答案為：Al；Zn；
（2）由實(shí)驗(yàn)方案可知鎂鹽、鋁鹽和鋅鹽形成的沉淀分三次分離，
第一次為：Mg（OH）₂，試劑M為NaOH溶液，
第二次為：Al（OH）₃，鋁鹽和鋅鹽加過量的強(qiáng)堿先生成了沉淀，然后沉淀溶解，在濾液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀剛好溶解又形成了鋁鹽和鋅鹽，鋅鹽加過量的弱堿先生成了沉淀，然后沉淀溶解，鋁鹽加過量的弱堿也生成了沉淀，然后沉淀不溶解，實(shí)現(xiàn)了Al（OH）₃沉淀的分離；
第三次為Zn（OH）₂，在濾液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀剛好溶解，再加入適量的NaOH溶液，形成沉淀，
故答案為：NaOH溶液；Al（OH）₃；
（3）對比甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)甲比乙多了第一步加稀硫酸，
故答案為：步驟簡單，節(jié)約試劑；
（4）鋁鹽和鋅鹽加過量的強(qiáng)堿先生成了沉淀，然后沉淀溶解，在濾液中逐滴加入稀硫酸，直至生成的沉淀剛好溶解，又形成了鋁鹽和鋅鹽，鋅鹽加過量的弱堿先生成了沉淀，然后沉淀溶解，鋁鹽加過量的弱堿也生成了沉淀，然后沉淀不溶解，這樣實(shí)現(xiàn)了Al（OH）₃沉淀的分離，
故答案為：稀硫酸；稀氨水；

點(diǎn)評：本題主要考查了金屬的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，難度較大，尤其是鋅及其化合物性質(zhì)的運(yùn)用．