Question

某家用飲水機（圖1）通過電熱使水加熱到95℃時，飲水機從加熱狀態(tài)自動切換到保溫狀態(tài)，如水溫降到85℃時，則重新加熱，使水溫重新上升到95℃．如此反復，使水溫始終維持在一定范圍內．根據飲水機工作過程，

水桶容量	20L
熱水箱容量	1L
額定電壓	220V
加熱功率	440W
保溫功率	40W

圖2
請你回答以下問題：
（1）若水中含有少量硝酸鹽，反復加熱，會使其中的部分硝酸根離子轉化為亞硝酸根離子（NO₂^-），在此過程中氮元素的化合價如何變化？

 

（2）反復加熱，會導致水中的溶解氧越來越少．你認為長期飲用這種水，是否會導致人
體缺氧？請作出判斷并說明理由．

 

（3）其實飲水機在加熱時，并不是對整桶水進行加熱的，只是對飲水機內熱水箱中的那部分水加熱．為了比較“切斷電源8小時后一次加熱至95℃”和“8小時內保溫狀態(tài)下反復加熱”兩種情況下消耗的電能多少，在沒有電能表的情況下，除本題提供的信息外，還需測量哪兩個或三個量？

 

、

 

、（

 

）．（飲水機部分技術指標見圖2）

Answer 1

考點：有關元素化合價的計算,光合作用與呼吸作用

專題：化學與生活

分析：（1）根據離子求元素的化合價即可；
（2）根據呼吸作用的原理進行分析；
（3）根據題中信息結合所學物理知識進行分析．

解答：解：（1）根據離子求元素的化合價，氧顯-2價，設NO₃^-離子中氮元素的化合價為x，則有 x+（-2）×3=-1，解得x=+5；設NO₂^-離子中氮元素的化合價為y，則有 y+（-2）×2=-1，解得y=+3，所以，氮元素的化合價從+5到+3．
（2）人體細胞中氧是首先通過呼吸運動進入肺，再通過氣體交換到達血液，然后通過血液循環(huán)運輸到組織細胞，與飲用水無關．
（3）為了比較“切斷電源8小時后一次加熱至95℃”和“8小時內保溫狀態(tài)下反復加熱”兩種情況下消耗的電能多少，根據W=Pt，題中已知加熱功率，只要知道水從室溫上升到95℃所需的加熱時間就可得到“切斷電源8小時后一次加熱至95℃”時所消耗的電能，而只要知道水從85℃上升到95℃所需的加熱時間和開始保溫到下次加熱的時間或8小時內水從85℃上升到95℃的加熱總時間就可以求出“8小時內保溫狀態(tài)下反復加熱”時所消耗的電能．
故答案為：（1）從+5到+3；（2）否；人通過呼吸運動吸入空氣中的氧氣；（3）水從室溫上升到95℃所需的加熱時間；水從85℃上升到95℃所需的加熱時間；開始保溫到下次加熱的時間．

點評：此題難度不大，主要考查學生化合價的計算能力、人體新陳代謝消化、呼吸、循環(huán)之間的關系以及應用電功率的計算公式進行分析能力．