10. 为探究水的组成及变化,兴趣小组同学利用图甲装置进行电解水实验,先在玻璃

管里加满水,再接通直流电源。
【实验现象】
(1) 通电后,①玻璃管中气泡首先出现的位置在
c
(填“a”“b”或“c”)处。①②两支玻璃管中生成气体的体积比约为
1:2
。
(2) 切断电源后,打开②玻璃管的活塞,将燃着的木条放在②玻璃管尖嘴口,观察到的现象是
气体燃烧,产生淡蓝色火焰,放出热量
。
【实验结论】
(1) 本实验得出的结论是
水是由氢元素和氧元素组成的
。
(2) 反应的化学方程式是
2H₂O \xlongequal{通电} 2H₂↑ + O₂↑
。
【实验改进】
(1) 电解纯水速率较慢,实验时常在水中加入 NaOH 以增强导电性,NaOH 本身不参与反应。为探究不同电压和不同浓度 NaOH 溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生 20 mL

氢气所需时间如图乙所示。由图可知,上述实验中,电解水速率最快的条件是 NaOH 溶液浓度为
10%
(填“5%”或“10%”)、电压为
12V
(填“6 V”“9 V”或“12 V”)。
(2) 兴趣小组使用石墨电极进行电解水实验并添加$Ca(OH)_{2}$增强水的导电性。连接电源,发现正极附近出现明显的白色浑浊。小组同学认为可能是采用石墨电极电解导致白色浑浊,因为石墨的组成元素为
碳元素
。同学们用金属铂电极替代石墨电极重复上述实验,一段时间后溶液没有出现浑浊。根据这一现象,推测该白色不溶物是$CaCO_{3}$,电解过程中出现浑浊的主要原因是
电解水生成氧气,氧气和碳反应生成二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊(合理答案均可)
。