右图是实验室电解水的简易装置示图。

①接通直流电源后，b电极为电源的_________极；
②检验试管b中气体的方法是         _       __   ；
③电解水反应的文字表达式：        __   __ __     __   ，此反应的类型属于              。
④水电解的过程中，发生变化的微粒是        （填名称，下同），不发生变化的微粒是                 。