3. 人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,某小组同学设计下图装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量 NaOH),再接通直流电源。已知：水中加入的氢氧化钠只起增强导电性作用。回答下列问题。
(1)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在(填“a”“b”或“c”)处。

(2)甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为。
(3)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是。
(4)电解时,水分子分解示意图如下,补全横线上的模型图。


(5)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠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 氢气所需时间如下图。

①电解溶质质量分数为 5%的氢氧化钠溶液时,改变电压对电解水速率的影响是。
②上述实验中,电解水速率最快的条件是。

(1)c (2)2:1 (3)燃着的木条燃烧更旺 (4)
(5)①电压越高，电解水速率越快 ②10%氢氧化钠溶液，12V电压

(1)电解水时气泡在电极表面产生，电极位于玻璃管底部(c处)，故乙玻璃管气泡产生于c处。
(2)电解水负极产生氢气，正极产生氧气，体积比约为2:1，甲为负极产生氢气，乙为正极产生氧气，体积比2:1。
(3)乙玻璃管产生氧气，氧气助燃，使燃着的木条燃烧更旺。
(4)2个水分子分解生成2个氢分子和1个氧分子，图示已有1个氧分子，需补2个氢分子模型（两个“○○”）。
(5)①5%氢氧化钠溶液时，电压升高（6→9→12V），产生20mL氢气时间减少（1586→734→450s），速率加快，故电压越高速率越快。
②产生20mL氢气时间最短为382s，对应10%氢氧化钠溶液、12V电压。