中国的创新动力、发展活力日新月异."奋斗者"号极限深潜,神舟家族太空接力,新能源蓬勃发展,$C919$大飞机成功运营等擦亮了中国制造品牌.

根据图文回答下列问题.
$(1)$科学家们为了防止"奋斗者"号载人潜水器被海水腐蚀,为关键运动部件穿上一层神奇的"外衣"来保护潜水器.这层神秘的外衣是由非晶态的碳膜材料做成的,非晶态碳膜材料是一种碳单质,其中碳元素的化合价为______.
$(2)2024$年$4$月$25$日,搭载神舟十八号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射.腓$(N_{2}H_{4})$又称联氨,是火箭推进器的常用燃料之一,写出$N_{2}H_{4}$在氧气中燃烧生成氮气和水的化学方程式______.
$(3)$我国研制的某市域列车采用氢气作为动力来源.氢燃料电池利用氢气和氧气在铂$\left(Pt\right)$的催化作用下发生反应,请写出该反应的化学方程式______.
$(4)C919$国产大飞机机壳采用了先进的铝锂合金材料.铝是一种常见的金属元素,其原子结构示意图如图所示,最外层有______个电子,在化学反应中容易______$(填"得到"或"失去")$电子,形成______(填离子符号）.