水是生命之源.
$(1)$如表为某饮用天然水的标签.

饮用天然水特征性指标

部分成分含量$\left(\mu g/100mL\right)$ 钙$\geqslant 400$ 镁$\geqslant 50$ 钾$\geqslant 35$ 钠$\geqslant 10$ 偏硅酸$\geqslant 180$

$pH\left(25^{\circ}\mathrm{C}\right)7.3\pm 0.5$

医学研究表明:偏硅酸有软化血管的作用,对心脏病、高血压有一定的疗效.
①偏硅酸的化学式为$H_{2}SiO_{3}$,则其中硅元素的化合价为______.
②该饮用天然水中钙、镁、钾、钠元素均以离子的形式存在,若缺钙易患______；
若水中含钙、镁化合物较多,则为硬水,直接饮用对人体有害,生活中通常使用______的方法软化硬水.
$(2)$如图为某饮用天然水生产工艺流程示意图.

在$X$池除去水中的不溶性杂质,该操作的名称是______；
$(3)$如图为电解水的实验装置图.

①据图中信息推知,$a$为电源的______极,检验$b$管气体的方案:______.
②请写出电解水的符号表达式______.