1. (2024九上·郧西期中) 阅读下面科普短文。

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。掺杂不同比例石墨氦化碳的纳米TiO₂光催化分解水时，产生H₂质量随时间变化关系如下图。

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. （1） TiO₂中钛元素的化合价是。
3. （2） 氮化碳属于(填“单质”或“化合物”)。
5. （3） TiO₂光催化分解水制氢的符号表达式是。与电解水制氢相比，该方法的优点是(答出一点即可)。
7. （4） 下列关于TiO₂的说法正确的是___________(填字母标号)。

   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光催化降解有机污染物，有利于减少环境污染