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$2023$年杭州亚运会场馆外墙覆盖了一层纳米级二氧化钛$(TiO_{2})$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.
$TiO_{2}$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$CO_{2}$等领域.由于$TiO_{2}$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$TiO_{2}$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$TiO_{2}$,或让$TiO_{2}$与$H_{2}$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$TiO_{2}$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$(g\cdot C_{3}N_{4})$的纳米$TiO_{2}$光催化分解水时,产生$H_{2}$质量随时间变化关系如图.

$(1)TiO_{2}$中钛元素的化合价是______.
$(2)TiO_{2}$光催化分解水制氢的符号表达式为______.所属基本反应类型是______.
$(3)$与电解水制氢相比,该方法的优点是______$(答出一点即可)$.
$(4)$下列关于$TiO_{2}$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$\left(Au\right)$会提高生产成本
$D.TiO_{2}$光催化还原$CO_{2}$有利于实现"碳中和"目标