Question

某家用飲水機（見右圖）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(nèi)。根據(jù)飲水機工作過程，

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(zhuǎn)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(nèi)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(nèi)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(shù)指標見右表）

Answer 1

【知識點】

元素的化合價；呼吸與呼吸運動；電功率的計算公式；

【答案】

（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（水從室溫上升到95℃所需的加熱時間   8小時內(nèi)水從85℃上升到95℃的加熱總時間）

【解析】

（1）       根據(jù)離子求元素的化合價，

       設(shè)NO₃^-離子中氮元素的化合價為x,則有 x＋(-2)×3=-1  解得 x=+5

       設(shè)NO₂^-離子中氮元素的化合價為x,則有 x＋(-2)×2=-1  解得 x=+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?shù)浇M織細胞，與飲用水無關(guān)。

（3）       為了比較“切斷電源8小時后一次加熱至95℃”和“8小時內(nèi)保溫狀態(tài)下反復加熱”兩種情況下消耗的電能多少，根據(jù)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(nèi)水從85℃上升到95℃的加熱總時間就可以求出“8小時內(nèi)保溫狀態(tài)下反復加熱”時所消耗的電能。

【考查能力】

 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(guān)系；應用電功率的計算公式進行分析能力。

【易錯點】

 不能利用電功率公式進行正確的分析；認為從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相等所以答錯。