А могут ли палить российские IP на каком-то аппаратном уровне (ниже уровня веб-сервера)?
Если смотреть на более низкие уровни, то когда твой vpn-клиент шлёт данные на сервер - твоя сетевая карта порождает IP-пакеты, в которых есть ip-адрес получателя и отправителя.

По ip отправителя как раз могут твои запросы отбросить и они даже не дойдут до VPN сервера
на каком-то аппаратном уровне (ниже уровня веб-сервера)Ниже L3 (третьего уровня в модели OSI) только L2 может увидеть ваш провайдер (да и то не при любом способе подключения), и L2 не спалит вас перед вероятным противником, даже если бы тот видел L2 (к вопросу о бессмысленности затирания  MAC-адресов на скриншотах).
Так что нет, ни на каком уровне ниже IP-протокола вы не спалитесь. Но можете спалиться на уровне браузера (вообще типично) или на утечке DNS (реже). Обе эти возможности не ниже уровнем, а выше.