人类的生产、生活都离不开水。兴趣课上同学们分组研究水的净化及组成(装置如下图)。

(1)一组同学用自制简易净水器(图②所示)净化河水，其中石英砂的作用是________。
(2)实验③中通电一段时间后，试管b中的气体是__________(填写化学式)，反应的化学方程式为_____________________。
(3)从微观角度分析，实验①和③两个变化中最本质的区别是___________。
(4)自来水厂净水过程中需加消毒剂。高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种高效的消毒剂，其中铁元素的化合价为________。