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二氧化鎢是一種褐色粉末，密度為10.9~11.1g/cm3，沸點約為1700℃，生成熱134千卡/mol，在575~600℃時氫氣還原三氧化鎢生成二氧化鎢。二氧化鎢在水、堿溶液、鹽酸和稀硫酸中都不溶解。硝酸能將二氧化鎢氧化成高價氧化物。二氧化鎢在空氣中很快地被氧化成三氧化鎢，在氧化鎢中加熱到500℃時變成藍色氧化物。在1020℃進，二氧化鎢可被碳還原成金屬鎢。