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，乙分子含有18个电子。
（1）$X$的电子式是。
（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）制备并收集甲.

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（填写化学式） 。
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）。
（3）磷在$Z$中燃烧可生成两种产物，其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是8电子结构，丁的化学式是。
（4）$nmol$丁与$nmol$丙在一定条件下反应，生成4$nmol$乙和另一化合物，该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气的174倍，其化学式是。