在化学实验和工业生产中，二氧化氮（NO₂）是一种常见的气体，具有较强的氧化性。它在特定条件下可以与水发生反应，生成硝酸（HNO₃）和一氧化氮（NO）。这一反应不仅在实验室中被广泛研究，也在环境科学和大气化学中具有重要意义。

二氧化氮与水的反应是一个典型的氧化还原反应。其基本的化学方程式如下：

3NO₂ + H₂O → 2HNO₃ + NO

在这个反应中，二氧化氮既是氧化剂又是还原剂，发生了自身的歧化反应。具体来说，部分NO₂被氧化为硝酸中的硝酸根离子（NO₃⁻），而另一部分则被还原为一氧化氮（NO）。

该反应通常在常温下进行，但反应速率较慢。如果在加热或存在催化剂的情况下，反应会更加明显。例如，在工业上，通过将NO₂通入水中，可以制备一定浓度的硝酸溶液，这种方法被称为“硝酸法”。

此外，二氧化氮与水的反应在自然环境中也十分常见。例如，当汽车尾气中含有大量NO₂时，这些气体进入大气后，可能会与空气中的水蒸气结合，形成硝酸雾，进而导致酸雨的形成。这种现象对生态环境和人类健康都有一定的影响。

值得注意的是，尽管该反应能生成硝酸，但直接用水吸收NO₂并不是最高效的方法。因为反应过程中会产生一氧化氮，这不仅降低了硝酸的产率，还可能造成环境污染。因此，在实际应用中，通常需要采用其他方法来提高反应效率并减少副产物的生成。

总之，二氧化氮与水的反应是化学学习中的一个重要知识点，它不仅体现了氧化还原反应的原理，还与环境保护密切相关。通过深入理解这一反应机制，有助于我们更好地掌握化学知识，并在实际生活中加以应用。