解题思路:(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)根据反应的先后顺序以及量的关系来分析
(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)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;
点评:
本题考点: 探究物质的组成或测量物质的含量;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用.
考点点评: 本题主要考查了金属的性质以及实验方案的设计,难度较大,尤其是锌及其化合物性质的运用.