（本题共10分）短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有下列转化关系（反应条件略去）：

已知：a：常见双原子单质分子中，X分子含共价键最多。
b：甲分子中含10个电子，乙分子中含有18个电子。
（1）X的结构式是                。
（2）实验室可用下图所示装置（缺少收集装置，夹持固定装置略去）制备收集甲。

①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图。      
②试管中的试剂是（填化学式）              
③烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是（用电离方程式表示）
                                                                  。
④写出工业制甲的化学方程式                                        。