铝、铁、碳元素的单质和化合物应用广泛。
（1）铝元素的原子结构示意图是____________，铁元素常见的化合价是           。
（2）三种元素的单质及化合物均可以实现下列转化：

在上述每次转化时甲、乙、丙、丁四种物质中只有一种是单质，且四种物质中均含有该种单质元素，请回答：
①若丙是地壳中含量最多的金属元素的单质，丁易溶于水，溶液显碱性，则甲和乙是
       和       ；丙到丁的离子方程式是                                。
②若乙是一种温室气体，相同条件下，丙和丁的溶液都显碱性，且丙的溶液的碱性强于丁的溶液的碱性，乙到丙的离子方程式是                                   。
③若乙是有磁性的黑色晶体，在乙中加入稀硝酸后可得到丙，同时得到一种无色气体，该气体遇空气呈红棕色，该反应的化学方程式是                         ；
将过量的甲加入丙的溶液中得到丁的溶液，然后在向其中滴入黄色铁氰化钾 (K₃[Fe(CN)₆])溶液后能发生复分解反应生成蓝色沉淀，该反应的化学方程式是
                                                 。
（3）钢铁在潮湿空气中容易被腐蚀，其中正极是            （写名称），在潮湿的中性环境中的正极反应是                            ，在下面方框中画一个牺牲阳极的阴极保护法装置，以防止钢铁被腐蚀。