Question

某家用饮水机（见图）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，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右表）

Answer 1

（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

试题分析：硝酸根离子（NO₃^-）中的氮元素的化合价是+5，到亚硝酸（NO₂^-）的化合价是+3。人类获得氧主要是靠呼吸，而不是利用水中的溶解氧。要比较省电情况，就是要比较一段时间内消耗的电能。如果一次性把水加热到95℃，只要测出加热时间，利用加热功率就可以求出消耗的电能。8小时内保温状态下反复加热消耗的电能，需要测出8小时内加热时间和保温的时间，根据加热和保温功率来算出消耗的电能。在测量时，真时间一定的，只要测出加热时间即可，只要测出两个时间即可。