【高中化学】易溶于水和难溶于水的气体？

1、二氧化氮（易溶于水）

二氧化氮是指高温下棕红色有毒气体。在常温下(0~21.5℃)二氧化氮与四氧化二氮混合而共存。有毒、有刺激性。溶于浓硝酸中而生成发烟硝酸。能叠合成四氧化二氮。与水作用生成硝酸和一氧化氮。与碱作用生成硝酸盐。能与许多有机化合物起激烈反应。

2、二氧化硫（易溶于水）

二氧化硫是最常见、最简单、有刺激性的硫氧化物。大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素，因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化，便会迅速高效生成硫酸（酸雨的主要成分）。

3、氢气（难溶于水）

常温常压下，氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即氢气在1标准大气压和0℃，氢气的密度为0.089g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体（由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充）。

4、氮气（难溶于水）

5、一氧化氮（难溶于水）

一氧化氮为氮氧化合物，化学式NO， 相对分子质量30.01，氮的化合价为+2。是一种无色无味气体难溶于水的有毒气体。由于一氧化氮带有自由基，这使它的化学性质非常活泼。当它与氧气反应后，可形成具有腐蚀性的气体——二氧化氮（NO2），二氧化氮可与水反应生成硝酸。

百度百科-二氧化氮

百度百科-二氧化硫

百度百科-氢气

百度百科-氮气

百度百科-一氧化氮

水溶气是大自然赋予人类的宝贵的天然气资源。从字面理解，它是溶解在地层水中的天然气。它不同于常规天然气之处仅仅在于其在地下的赋存状态和产状形式的不同。以前人们对水溶气了解不多，未引起注意。其实自然界中水溶气资源量非常丰富。据测算，全球水溶气资源量比常规天然气资源量高两个数量级。

含油气盆地中，经生物降解和热解作用，有机质形成天然气并从烃源岩排出，且多以溶解气状态存在于地层水中。在地下水动力学条件下，地层水作为载体促使天然气发生运移。当水溶气呈饱和状态时，部分水溶气析出被圈闭捕集会形成气藏；有时，未饱和状态的水溶气也可被圈闭捕集而形成水溶气气藏。

水溶气的富集程度受控于其所处环境的物理、化学条件和各种地质因素。

首先，水中的溶解气量取决于环境的温度和压力，也与溶剂的性质和气体成分有关。也就是说，不同的溶解气因其自身化学性质的缘故在水中的溶解度是不同的，同时也与地层水的温度、压力有关。溶解度一般是随温度升高而减小，随压力增高而加大。在水溶气的化学组成中，烃类气体、氮气、二氧化碳和硫化氢等酸性气体是主要组分。硫化氢和二氧化碳最易溶于水，同等条件下比甲烷等烃类气体的溶解度高数十倍。另外，溶剂（地层水）的矿化度对溶解度也有很大影响，例如，甲烷随矿化度增加在水中的溶解度会逐渐减小。

其次，异常地层压力是含油气盆地水溶气富集的主要条件。所谓异常压力是指偏离并高于按地层埋深计算的静水柱压力，其偏离度通常以压力系数（即实测地层压力与按地层埋深计算的静水柱压力之比）表示。压力系数大于1.3时，称为异常高地层压力。含油气盆地中油田水溶解的天然气量（也称天然气系数）在正常地层压力时一般为1～5立方米（气）/立方米（水），而在异常高地层压力条件下可提高数十倍。例如美国墨西哥湾沿岸的异常高地层压力盆地中，每立方米水中水溶气含量可高达9.3立方米（埋深3800米）、27立方米（埋深4500米）、92.8立方米（埋深6000米）。

再者合适的圈闭则是水溶气能够富集成藏的关键条件。像其他天然气一样，以分散状态遍布于含油气盆地中的水溶气，只有在适合的圈闭中才可能富集起来。因为，有圈闭时，水溶气可发生脱气作用，分散的水溶气聚集成游离气往往会大大提高天然气系数。例如，北高加索盆地的水溶气量（天然气系数）一般为4～5立方米（气）/立方米水，而在某背斜圈闭内，相应的天然气系数竟高达690～20000。

水溶气田分为两大类：一类是开启式水溶气田，另一类是封闭式水溶气田。根据承压条件又可细分为正常压力、高压和超高压三种水溶气田。目前水溶气的开发往往因水溶气类型的不同而采用不同的开采技术。但通常采用的开采工艺技术不外乎下列两种：一是排水采气工艺。目前被采用的众多排水采气工艺技术的其基本思路只有一个，就是千方百计充分利用原有地层能量，辅以人工手段，尽量提高排水采气量，以达到多产气的目的。二是气水分离工艺，即对采出的气水混合物通过分离器进行气和水的分离。采用的分离器一般有地面分离器和地下分离器两种。目前生产水溶气的国家，尤其是日本，多采用“非排水采气方式”，力求将采出的水回注地下，以避免排水造成的环境污染。

目前，工业性开发的水溶气主要是有圈闭的水溶气藏，如日本中条水溶气田即是目前正在进行商业性开发的圈闭水溶气藏。我国也有丰富的水溶气资源，水溶气研究和勘探工作已经相继开展。

水溶气田的开发往往因其类型不同，经济效益有很大差别。一般天然气系数大的水溶气田，单井产量高，经济效益会更好。在水溶气开发的同时，还可获得富含氯化钠、碘、锂、钾等组分的卤水和热水，这些同样具有工业开采价值，因而天然气、卤水、热水的综合开发利用，其效益将远远高于天然气的开发，是水溶气开发的有效之路。

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