在正极（阳极）上，发生的是氧化反应，水分子失去电子后被分解成氧气和氢离子。具体来说，就是2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻。因此，在正极收集到的主要气体是氧气。
而在负极（阴极）上，则发生了还原反应，水分子获得电子后被分解成氢气和氢氧根离子。即2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻。所以在负极处产生的主要气体为氢气。
关于两极产生的气体体积比例，根据化学计量比，理论上每生成一个单位体积的氧气，就会同时生成两个单位体积的氢气。这是因为每个水分子中包含两个氢原子和一个氧原子，在电解过程中这些元素按照1:2的比例分别转化为气体形式释放出来。不过需要注意的是，实际操作中由于氧气在水中的溶解度较高且部分氧气可能与电极材料反应等因素影响，可能会导致测量结果存在一定偏差。
此外，在设计此类实验时还需考虑所用电解液的选择以及温度等外界条件对实验现象的影响。例如使用稀硫酸或氢氧化钠溶液作为导电介质可以提高电解效率并减少副反应的发生几率。
总之，通过电解水实验不仅能够帮助学生理解基础化学知识，还能激发他们对于科学探索的兴趣与热情。
