因为＋3价的铁具有强氧化性，在高温条件下，能把铁单质氧化成＋2价的铁。再加上氧化铁在高温条件下会分解，而且分解为氧化亚铁和氧气。
4Fe+3O2====2Fe2O3
Fe2O3+Fe==高温==3FeO
2Fe2O3==高温==4FeO+O2
还有另一种反应，就是在点燃的条件下进行的，
3Fe+2O2==点燃==Fe3O4
Fe3O4还可以写成FeO*Fe2O3。
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铁与氧气反应生成四氧化三铁。铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁(Fe3O4)，不是氧化铁，也不是氧化亚铁。这个化合物比较复杂，里面涉及到混合价态。
在高温时，铁在纯氧中燃烧，剧烈反应，火星四射，生成Fe₃ O₄ ，Fe₃ O₄ 可以FeO·Fe₂O₃ 。铁在氧气中燃烧火星四射的原因是铁丝中通常含有少量碳元素，而纯铁燃烧几乎不会有火星四射的现象。
怎么避免铁氧化
通过观察，可以发现铁器放置在潮湿的环境中更容易生锈。铁生锈是因为空气中的氧气溶解在水中促进铁生锈的化学反应。因而我们应该尽可能保持铁器的干燥。在湿度较大的环境中把铁器放置屋内。中学化学课程中物质发生化学反应往往会有一些条件，譬如加热。
把铁器放置在烈日下也会促进铁氧化的化学反应，所以我们要防止铁器暴晒。酸可以加速铁的氧化反应，前两年酸雨不断导致很多城市的建筑物被腐蚀。
所以要避免让铁器接触酸，还有其他一些性质比较活泼的物质。铁和氧气、水反应后生成的铁锈名为氧化铁，其质地比铁要软的多，体积也比铁要大。
如果不处理掉已经存在的铁锈，该铁锈就会大大吸收空气中的水分，加速铁的破坏。所以大家可以用刷子或者洗涤剂将铁器上面已有的铁锈去除掉。
