下列物质都可用于自来水的杀菌消毒。

（1）高铁酸钾（化学式K₂FeO₄）集氧化、吸附、凝聚、杀菌功能于一体，目前被广泛应用于自来水净化处理领域。高铁酸钾中铁元素的化合价为_________。

（2）臭氧(化学式O₃)有强氧化性，可用于游泳池、生活用水、污水的杀菌和消毒。臭氧和氧气化学性质不同的原因是____________________________________。

（3）漂白粉可用于水的杀菌消毒，其有效成分是次氯酸钙[化学式为Ca(ClO)₂]。次氯酸钙可发生如下反应：Ca(ClO)₂ + X + H₂O===CaCO₃↓+2HClO，则X的化学式为__________。

（4）自来水厂常用ClO₂消毒。工厂制取ClO₂，反应的微观过程如图所示（其中表示氯原子， 表示钠原子，表示氧原子）。请写出反应的化学方程式_______________________________________。