二氧化氮与氢氧化钙反应的化学方程式
二氧化氮（NO₂）与氢氧化钙（Ca(OH)₂）的反应，是氮氧化物与碱反应的典型代表。其总反应的化学方程式为：2NO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + H₂O。然而，这个看似简单的方程式背后，隐藏着一个分步进行的复杂过程。二氧化氮作为一种奇电子分子，化学性质活泼，它与碱的反应并非简单的酸碱中和，而是涉及了歧化反应。
反应机理与过程详解
反应实际上分两步进行。首先，二氧化氮与水反应生成硝酸和亚硝酸：2NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂。生成的酸随即与氢氧化钙发生中和反应：2HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O，以及 2HNO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₂)₂ + 2H₂O。但需要注意的是，亚硝酸（HNO₂）不稳定，在反应体系中容易分解。因此，在通常条件下，亚硝酸钙会进一步被二氧化氮氧化，最终的主要产物是硝酸钙和水。这也解释了为何总反应方程式中，二氧化氮的系数为2，且产物为硝酸钙。
这个反应具有重要的实际应用价值。在环境保护领域，氢氧化钙（石灰乳）可作为碱性吸收剂，用于处理工厂尾气中的氮氧化物（主要成分之一即为NO₂），减少酸雨的形成。在实验室中，该反应用于吸收或验证二氧化氮气体。理解其反应机理，不仅能帮助我们正确书写化学方程式，更能深入认识氮氧化物的化学性质及其治理原理。
