1. 电解水方程式是描述水分解为氧气和氢气的化学反应。根据电解水方程式，正极处的反应是：2H2O → O2 + 4H+ + 4e-。负极处的反应是：4H2O + 4e- → 2H2 + 4OH-。总反应可以简化为：2H2O → 2H2 + O2。这个方程式说明了在电解水的过程中，水分子被分解成了氧气和氢气。

2. 电解水方程式的确立是基于电解现象的实验观察。当通电时，电解槽中的水开始发生反应，正极处的水分子被氧化成氧气，而负极处的水分子则被还原成氢气。实验中还观察到，正极产生的氧气有轻微鼓泡现象，而负极产生的氢气有更多的鼓泡产生。这些观察结果与电解水方程式所描述的反应是一致的。

3. 电解水方程式的应用是广泛的。其中一个重要的应用是在氢氧化氢燃料电池中。在燃料电池中，水分子经过电解后分解为氧气和氢气，然后氢气可以用作燃料，与外界的氧气反应产生电能。这种燃料电池可以高效地转化化学能为电能，达到环保和节能的目的。

4. 电解水方程式的研究也有助于了解水的性质和结构。通过观察电解水的反应，我们可以更深入地了解水分子的构成和如何与电流相互作用。电解水方程式也为其他与水相关的研究提供了基础和指导。

总结：电解水方程式描述了水分解为氧气和氢气的反应，并通过电解现象的实验观察得到证实。这个方程式在燃料电池等应用中发挥着重要作用，同时也有助于深入了解水的性质和结构。