（1）图甲是电解水实验装置。实验中所用电源是直流电。
$(2)$电解水时“正氧负氢、氧一氢二”，把水注入水电解装置中，接通电源，可以观察到的现象是电极上有气泡生成，玻璃管中的水逐渐减小，一段时间后玻璃管上方聚集了无色的气体，$a$管玻璃管中的气体与$b$玻璃管中的气体之比是$2:1$。
$(3)$电解水生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：水$\stackrel{通电}{→}$氢气$+$氧气。
$(4)$电解水产生的氢气中会混有水蒸气，而无水硫酸铜遇水变蓝，首先将其缓缓地通过装有足量无水硫酸铜的仪器$c$，可以检验并除去气体中的少量水，在导管口$d$处点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于如图乙所示的位置，水蒸气遇冷凝结成水珠，则实验过程中可以观察到的现象是$c$中无水硫酸铜变蓝，导管$d$处有淡蓝色火焰，烧杯底部附着小水珠。
$(5)$可燃性气体和空气或氧气混合，遇明火可能发生爆炸，所以点燃氢气等可燃性气体前要验纯。
$(6)$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$10\%$，电压为$12V$，此时产生$20mL$氢气所需时间最短，反应速率最快。
$(7)$同学们不但探究了水的组成，得出正确结论水由氢元素和氧元素组成，还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会$!$
故答案为：
$(1)$直流电；
$(2)$电极上有气泡生成，玻璃管中的水逐渐减小，一段时间后玻璃管上方聚集了无色的气体，$a$管玻璃管中的气体与$b$玻璃管中的气体之比是$2:1$；
$(3)$水$\stackrel{通电}{→}$氢气$+$氧气；
$(4)c$中无水硫酸铜变蓝，导管$d$处有淡蓝色火焰，烧杯底部附着小水珠；
$(5)$验纯；
$(6)10\%$；$12V$；
$(7)$氢元素和氧元素。

（1）图甲是电解水实验装置。实验中所用电源是直流电。
$(2)$电解水时“正氧负氢、氧一氢二”，把水注入水电解装置中，接通电源，可以观察到的现象是电极上有气泡生成，玻璃管中的水逐渐减小，一段时间后玻璃管上方聚集了无色的气体，$a$管玻璃管中的气体与$b$玻璃管中的气体之比是$2:1$。
$(3)$电解水生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：水$\stackrel{通电}{→}$氢气$+$氧气。
$(4)$电解水产生的氢气中会混有水蒸气，而无水硫酸铜遇水变蓝，首先将其缓缓地通过装有足量无水硫酸铜的仪器$c$，可以检验并除去气体中的少量水，在导管口$d$处点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于如图乙所示的位置，水蒸气遇冷凝结成水珠，则实验过程中可以观察到的现象是$c$中无水硫酸铜变蓝，导管$d$处有淡蓝色火焰，烧杯底部附着小水珠。
$(5)$可燃性气体和空气或氧气混合，遇明火可能发生爆炸，所以点燃氢气等可燃性气体前要验纯。
$(6)$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$10\%$，电压为$12V$，此时产生$20mL$氢气所需时间最短，反应速率最快。
$(7)$同学们不但探究了水的组成，得出正确结论水由氢元素和氧元素组成，还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会$!$
故答案为：
$(1)$直流电；
$(2)$电极上有气泡生成，玻璃管中的水逐渐减小，一段时间后玻璃管上方聚集了无色的气体，$a$管玻璃管中的气体与$b$玻璃管中的气体之比是$2:1$；
$(3)$水$\stackrel{通电}{→}$氢气$+$氧气；
$(4)c$中无水硫酸铜变蓝，导管$d$处有淡蓝色火焰，烧杯底部附着小水珠；
$(5)$验纯；
$(6)10\%$；$12V$；
$(7)$氢元素和氧元素。