在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点.请回答下列问题:
$(1)$稀硫酸和稀盐酸的化学性质相似,是因为二者能在水中解离出一种共同的离子,其符号为______.
$(2)$科学家利用"人工树叶"模拟植物的光合作用,吸收二氧化碳,获得甲烷和氧气,其反应的微观示意图如图$3$.

①甲烷$(CH_{4})$的组成中碳、氢元素的质量比为______$(填最简整数比)$.
②根据上述化学反应的微观示意图,写出该反应的化学方程式______.