题目内容：

如图所示的是电解水实验装置．通电一段时间后，在两个试管中分别收集到气体a和气体b． 请回答：
（1）试管中的气体a为    ；可以用    来检验气体b，气体b与气体a的体积比为：    ．
（2）此实验可说明水是由    组成的．
（3）用化学方程式表示该化学反应：    ．
（4）自然界中的水常含有泥沙、悬浮物和细菌等杂质，可以除去水中细小颗粒的操作为    ，此操作中玻璃棒的作用是    ．
（5）长期饮用硬水对身体有害，请用实验的方法区别某地区的井水是硬水还是软水（包括步骤、现象和结论）    ．