Question

某家用饮水机（图1）通过电热使水加热到95℃时，饮水机从加热状态自动切换到保温状态，如水温降到85℃时，则重新加热，使水温重新上升到95℃．如此反复，使水温始终维持在一定范围内．根据饮水机工作过程，

水桶容量	20L
热水箱容量	1L
额定电压	220V
加热功率	440W
保温功率	40W

图2
请你回答以下问题：
（1）若水中含有少量硝酸盐，反复加热，会使其中的部分硝酸根离子转化为亚硝酸根离子（NO₂^-），在此过程中氮元素的化合价如何变化？

 

（2）反复加热，会导致水中的溶解氧越来越少．你认为长期饮用这种水，是否会导致人
体缺氧？请作出判断并说明理由．

 

（3）其实饮水机在加热时，并不是对整桶水进行加热的，只是对饮水机内热水箱中的那部分水加热．为了比较“切断电源8小时后一次加热至95℃”和“8小时内保温状态下反复加热”两种情况下消耗的电能多少，在没有电能表的情况下，除本题提供的信息外，还需测量哪两个或三个量？

 

、

 

、（

 

）．（饮水机部分技术指标见图2）

Answer 1

考点：有关元素化合价的计算,光合作用与呼吸作用

专题：化学与生活

分析：（1）根据离子求元素的化合价即可；
（2）根据呼吸作用的原理进行分析；
（3）根据题中信息结合所学物理知识进行分析．

解答：解：（1）根据离子求元素的化合价，氧显-2价，设NO₃^-离子中氮元素的化合价为x，则有 x+（-2）×3=-1，解得x=+5；设NO₂^-离子中氮元素的化合价为y，则有 y+（-2）×2=-1，解得y=+3，所以，氮元素的化合价从+5到+3．
（2）人体细胞中氧是首先通过呼吸运动进入肺，再通过气体交换到达血液，然后通过血液循环运输到组织细胞，与饮用水无关．
（3）为了比较“切断电源8小时后一次加热至95℃”和“8小时内保温状态下反复加热”两种情况下消耗的电能多少，根据W=Pt，题中已知加热功率，只要知道水从室温上升到95℃所需的加热时间就可得到“切断电源8小时后一次加热至95℃”时所消耗的电能，而只要知道水从85℃上升到95℃所需的加热时间和开始保温到下次加热的时间或8小时内水从85℃上升到95℃的加热总时间就可以求出“8小时内保温状态下反复加热”时所消耗的电能．
故答案为：（1）从+5到+3；（2）否；人通过呼吸运动吸入空气中的氧气；（3）水从室温上升到95℃所需的加热时间；水从85℃上升到95℃所需的加热时间；开始保温到下次加热的时间．

点评：此题难度不大，主要考查学生化合价的计算能力、人体新陈代谢消化、呼吸、循环之间的关系以及应用电功率的计算公式进行分析能力．