Question

2．TiO₂在光照射下可使水電解：2H₂O$\frac{\underline{\;TiO_{2}\;}}{光}$在2H₂↑+O₂↑，該過程類似植物的光合作用．如圖是光照射下TiO₂分解水的裝置示意圖．下列敘述正確的是（　�。�

• A． 該裝置可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)也能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
• B． 鉑電極上發(fā)生的反應(yīng)為：H₂-2e^-=2H⁺
• C． 該裝置工作時(shí)，電流由TiO₂電極經(jīng)R流向鉑電極
• D． 該裝置工作時(shí)，TiO₂電極附近溶液的pH變大

Answer 1

分析 該裝置中是將光能轉(zhuǎn)化為電能，然后通過電解將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，根據(jù)圖片知，鉑電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-═H₂↑，二氧化鈦電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，據(jù)此分析解答．

解答 解：A、在光照下TiO₂分解水，同時(shí)提供電能，所以該裝置可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A正確；
B．鉑電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-═H₂↑，故B錯(cuò)誤；
C．該裝置工作時(shí)，Pt作陰極、二氧化鈦?zhàn)麝?yáng)極，陽(yáng)極上失電子、陰極上得電子，所以電流由鉑電極經(jīng)R流向TiO₂電極，故C錯(cuò)誤；
D．二氧化鈦電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，TiO₂電極附近溶液的pH變小，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池原理，明確書寫各個(gè)電極反應(yīng)式是解本題關(guān)鍵，易錯(cuò)選項(xiàng)是C，根據(jù)得失電子確定電流方向，為易錯(cuò)點(diǎn)．