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液态。二氧化氮，一种棕红色气体。在常温下，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。
二氧化氮熔点：11℃，沸点：21℃，标况：标准状况的简称。简称为STP。通常指温度为0℃（273.15开）和压强为101.325千帕（1标准大气压，760毫米汞柱）的情况。
二氧化氮加压时很容易聚合。通常情况下与其二聚体形式四氧化二氮（无色抗磁性气体）混合存在，构成一种平衡态混合物：二氧化氮转化成四氧化二氮放热。升高温度，平衡向二氧化氮生成的方向移动；降低温度，平衡向四氧化二氮生成的方向移动。
二氧化氮用于工业水处理作杀菌消毒剂。亦可作纸浆和纤维的漂自，面粉、油脂、食糖的精炼，皮革的脱毛等。