4.(2026·四川成都期中改编)某化学兴趣小组自制如图所示装置探究水的组成。

步骤1:检查装置气密性,用烧杯向广口瓶中加入500 mL 1%的氢氧化钠溶液,将导线穿过橡胶塞与自制红铜电极连接,将塑料管套在红铜电极上,上端插入橡胶塞上。塞紧橡胶塞,将乳胶管与50 mL的注射器3连接好。步骤2:取下注射器1,用注射器3向瓶中打气,
使溶液进入塑料管中,直到刚有溶液溢出再安上注射器1;取下注射器2,进行同上操作后,安装注射器2。
(1)步骤3:将导线与24 V的学生电源相连,打开开关,观察到的现象是
注射器1和2的下方针头上有气泡冒出,并且注射器1和2的活塞上升
,大约2 min后注射器1与注射器2收集到的气体体积比约为
1:2
,正极电源变黑,关闭电源。
(2)步骤4:取下注射器1,将带火星木条放在针头处,推动注射器1的活塞,木条复燃,说明注射器1中产生的气体是
氧气
。取下注射器2,点火,推动注射器2的活塞,写出该反应的文字表达式:
氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水
。通过该实验得出水的组成结论。
(3)实验反思:连电源正极的电极变黑可能是因为
铜+氧气$\xrightarrow{通电}$氧化铜
(用文字表达式表示)。