四氧化二氮在标准状况下的状态是液体。四氧化二氮是由二氧化氮叠合而成,其固体和液体及气体均无色。

随着温度升高,二氧化氮增多,颜色加深,由褐色到赤红色。在大气压下,四氧化二氮的沸点为21.2℃,熔点-11.2℃。密度(20℃)1.446g/cm3。由于四氧化二氮的分子成对称结构,故较为稳定。

溶于水、二硫化碳等。但其与水只是有限的互溶。0℃时,有含量为47%和98%(质量)的两层液体,掺和的临界温度为67℃,此时不再分层,液体中四氧化二氮的含量为89%(质量)。易与水反应生成等摩尔硝酸和亚硝酸混合物。

四氧化二氮能与许多燃料自燃,是一种优良的氧化剂。但它的液态温度范围很窄,极易凝固和蒸发。常温下的四氧化二氮处于不断汽化的状态之中。悬浮于空气中的四氧化二氮减压立刻分解为二氧化氮气体。二氧化氮气体为棕红色,有神经麻醉性毒性。

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