21.(11分)对金属表面进行处理,形成一层致密的氧化物保护膜,是非常有效的一种金属防腐技术。
I.钢铁“发蓝”是在钢铁表面形成一层致密的Fe3O4薄膜的技术。其中一种方法是将钢铁制品浸到NaNO2和浓NaOH的混合溶液中加热到130℃。其过程可以用如下化学方程式表示:
①3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑
②6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH
③Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH
则反应②中的氧化剂是 (填化学式),整个反应过程中,每有168 g Fe参加反应,则转移 mol电子。
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(1)配制实验用的溶液。要配制500 mL密度为1.2 g·cm-3的溶质质量分数为16%的NaOH溶液,需要称取 g NaOH固体。
(2)把铝片浸入热的16% NaOH溶液中约半分钟左右洗去油污,除去表面的氧化膜,取出用水冲洗。写出除去氧化膜有关反应的离子方程式:
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(3)如图,组装好仪器,接通开关K,通电约25 min。在阳极生成氧化铝,阴极产生气体。写出该过程中的电极反应式:
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阳极: ;
阴极: 。