能与水发生反应。二氧化氮与水发生反应的化学方程式是3NO2+H2O=2HNO3+NO。
二氧化氮是氮氧化物之一，室温下为有刺激性气味的红棕色顺磁性气体，易溶于水，溶于水部分生成硝酸和一氧化氮。二氧化氮吸入后对肺组织具有强烈的刺激性和腐蚀性。作为氮氧化物之一的二氧化氮，是工业合成硝酸的中间产物，也是一种主要的大气污染物。
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