Question

某家用飲水機(jī)（見圖）通過電熱使水加熱到95℃時(shí)，飲水機(jī)從加熱狀態(tài)自動(dòng)切換到保溫狀態(tài)，如水溫降到85℃時(shí)，則重新加熱，使水溫重新上升到95℃。如此反復(fù)，使水溫始終維持在一定范圍內(nèi)。根據(jù)飲水機(jī)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(fù)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(jià)如何變化？         
（2）反復(fù)加熱，會導(dǎo)致水中的溶解氧越來越少。你認(rèn)為長期飲用這種水，是否會導(dǎo)致人體缺氧？請作出判斷并說明理由。                                  
（3）其實(shí)飲水機(jī)在加熱時(shí)，并不是對整桶水進(jìn)行加熱的，只是對飲水機(jī)內(nèi)熱水箱中的那部分水加熱。為了比較“切斷電源8小時(shí)后一次加熱至95℃”和“8小時(shí)內(nèi)保溫狀態(tài)下反復(fù)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(gè)或三個(gè)量？       、         、（         ）。（飲水機(jī)部分技術(shù)指標(biāo)見右表）

Answer 1

（1）從＋５到＋３ （2）否 人通過呼吸運(yùn)動(dòng)吸入空氣中的氧氣   （3）水從室溫上升到95℃所需的加熱時(shí)間　　水從85℃上升到95℃所需的加熱時(shí)間    開始保溫到下次加熱的時(shí)間

試題分析：硝酸根離子（NO₃^-）中的氮元素的化合價(jià)是+5，到亞硝酸（NO₂^-）的化合價(jià)是+3。人類獲得氧主要是靠呼吸，而不是利用水中的溶解氧。要比較省電情況，就是要比較一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能。如果一次性把水加熱到95℃，只要測出加熱時(shí)間，利用加熱功率就可以求出消耗的電能。8小時(shí)內(nèi)保溫狀態(tài)下反復(fù)加熱消耗的電能，需要測出8小時(shí)內(nèi)加熱時(shí)間和保溫的時(shí)間，根據(jù)加熱和保溫功率來算出消耗的電能。在測量時(shí)，真時(shí)間一定的，只要測出加熱時(shí)間即可，只要測出兩個(gè)時(shí)間即可。