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题型:科普阅读题 题类: 难易度:普通

广东省茂名市博雅中学2024--2025学年九年级上学期期中考试化学试卷

读下面科普短文。

2023年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛(TiO2)光催化保护薄膜,该薄膜在太阳光的照射下能够快速分解建筑物表面的污染物,让场馆外墙拥有神奇的自净能力。这是世界上首次在大型国际体育赛事场馆上超大面积使用光催化材料。TiO2作为一种含量丰富、无毒且化学性质稳定的光催化材料,广泛应用于降解有机污染物、分解水制氢、还原CO2等领域。

由于TiO2只在紫外光区有催化作用,因此需要通过改变形态、掺杂非金属或金属(铁、铂、金等)等方法,使TiO2能在可见光区有催化作用,以提高催化效果。目前,改变形态的方法有:通过喷雾、球磨等物理技术制备纳米管状、颗粒状的TiO2 , 或让TiO2与H2在高温下反应生成表面积更大且具有特殊孔隙的空心球。当TiO2中掺杂非金属或金属时,掺入物质的类型、掺入的量会对其光催化效果产生不同影响。掺杂不同比例石墨氮化碳(g-C3N4)的纳米TiO2光催化分解水时,产生H2质量随时间变化关系如图。

在今后的研究中,科研人员将不断探索和完善相关工艺,使TiO2带来更多经济与社会效益。

回答下列问题:

(1)、TiO2中钛元素的化合价是
(2)、氮化碳(C3N4)中含有种元素,氮化碳属于(填“单质”或“化合物”)。
(3)、使TiO2能在可见光区有催化作用的方法有
(4)、TiO2光催化分解水制氢的化学方程式是;与电解水制氢相比,该方法的优点是(答出一点即可)。
(5)、下列关于TiO2的说法正确的是______(填字母编号)。
A、改变形态的方法均属于物理方法 B、掺杂石墨氮化碳越多,光催化分解水效果越好 C、与掺杂铁相比,掺杂金(Au)会提高生产成本 D、TiO2光催化还原CO2有利于实现“碳中和”目标
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