Question

4．TiO₂在光照射下可使水分解：2H₂O$\frac{\underline{\;TiO_{2}\;}}{光}$2H₂↑+O₂↑，该过程类似植物的光合作用．下图是光照射下TiO₂分解水的装置示意图．下列叙述正确的是（　　）

• A． TiO₂电极上发生的反应为：2H⁺+2e^-═H₂↑
• B． 该装置工作时，TiO₂电极附近溶液的pH变大
• C． 该装置工作时，电流由TiO₂电极经R流向铂电极
• D． 该装置可以将光能转化为电能，同时也能将其转化为化学能

Answer 1

分析 该装置中是将光能转化为电能，然后通过电解将电能转化为化学能，根据图片知，铂电极为阴极，电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑，二氧化钛电极为阳极，电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，据此分析解答．

解答 解：A．铂电极为阴极，电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑，故A错误；
B．二氧化钛电极为阳极，电极反应式为4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，TiO₂电极附近溶液的pH变小，故B错误；
C．该装置工作时，Pt作阴极、二氧化钛作阳极，阳极上失电子、阴极上得电子，所以电流由铂电极经R流向TiO₂电极，故C错误；
D．在光照下TiO₂分解水，同时提供电能，所以该装置可以将光能转化为电能，同时电能转化为化学能，故D正确；
故选D．

点评 本题考查原电池原理，明确书写各个电极反应式是解本题关键，易错选项是C，根据得失电子确定电流方向，为易错点．