题目内容

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

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.

练习册系列答案
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12.甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动.实验方案如下:
甲:①准确配制0.1mol•L-1的HA、HCl溶液各100mL;
②取纯度相同,质量、大小相等的锌粒于两只试管中,同时加入0.1mol•L-1的HA、HCl溶液各10mL,
按图1装好,观察现象

乙:①用pH计测定物质的量浓度均为0.1mol•L-1HA和HCl溶液的pH;
②再取0.1mol•L-1的HA和HCl溶液各2滴(1滴约为1/20mL)分别稀释至100mL,再用pH计测其pH变化
(1)甲、乙两方案中都要用到100 mL的容量瓶.乙方案中说明HA是弱电解质的理由是,测得0.1mol•L-1的HA溶液的pH>1(填“>”、“<”或“=”);甲方案中,说明HA是弱电解质的实验现象是:B
A.加入HCl溶液后,试管上方的气球鼓起慢
B.加入HA溶液后,试管上方的气球鼓起慢
C.加入两种稀酸后,两个试管上方的气球同时鼓起,且一样大
(2)乙同学设计的实验第②步,能证明改变条件弱电解质平衡发生移动.甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:①使HA的电离程度和c(H+)都减小,c(A-)增大,可在0.1mol•L-1的HA溶液中,选择加入A试剂;
A.NaA固体(可完全溶于水) B.1mol•L-1NaOH溶液  C.1mol•L-1H2SO4   D.2mol•L-1HA
②使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,可在0.1molL-1的HA溶液中,选择加入D试剂.
A.NaA固体(可完全溶于水) B.1mol•L-1NaOH溶液  C.1mol•L-1H2SO4   D.2mol•L-1HA
(3)pH=1的两种酸溶液A、B各1mL,分别加水稀释到1000mL,其pH与溶液体积V的关系如图2所示,则下列说法不正确的有A
A.两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
C.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
D.若1<a<4,则A、B都是弱酸.

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