二氧化氮与水反应的氧化还原分析
二氧化氮（NO₂）与水（H₂O）的反应是一个重要的化学反应，其化学方程式为：3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO。在这个反应中，明确判断谁是氧化剂，关键在于分析各元素化合价的变化。二氧化氮中氮元素的化合价为+4价，反应后生成了硝酸（HNO₃，氮为+5价）和一氧化氮（NO，氮为+2价）。这意味着，同一反应物NO₂中的氮元素，一部分化合价升高（从+4到+5），发生了氧化反应；另一部分化合价降低（从+4到+2），发生了还原反应。因此，这是一个典型的歧化反应。
氧化剂与还原剂的判定
在歧化反应中，同一种物质既充当氧化剂又充当还原剂。具体到本反应：化合价降低（从+4到+2）的那部分氮原子，在反应中得到电子，表现为氧化剂；而化合价升高（从+4到+5）的那部分氮原子，在反应中失去电子，表现为还原剂。水分子（H₂O）中的氢和氧元素在反应前后化合价均未改变，因此水既不是氧化剂也不是还原剂，它在这个反应中主要提供氢原子和氧原子，参与了硝酸和一氧化氮的生成，是反应介质和反应物。
综上所述，在二氧化氮与水的反应中，氧化剂和还原剂都是二氧化氮本身。这是一个自我氧化还原的过程。理解这一点，对于掌握歧化反应的本质以及氮元素在环境中的循环转化（如形成酸雨和硝酸盐）具有重要意义。该反应也是工业上制备硝酸的基础步骤之一。