铁丝在氧气中燃烧为什么只生成四氧化三铁？它是混合物吗？铁是几价？

初中的化学课堂上，我们学过，铁丝在纯氧中燃烧时只生成是Fe₃O₄。

方程式为：3Fe ＋ 2O₂

Fe₃O_4、

我们知道，铁有三种氧化物：氧化亚铁FeO、氧化铁Fe₂O₃、四氧化三铁Fe₃O₄，为什么铁丝在氧气中燃烧只生成四氧化三铁呢？另外，铁的化合价只有两种：+2和+3。怎么会有三种氧化物呢？

在初中课堂上，聪明的老师们会这样告诉你：Fe₃O₄可写作FeO·Fe₂O₃，换句话说，相当于生成了两种氧化物。这样还合理的解释了四氧化三铁中铁的化合价不是正整数（+8/3）的问题，我们可以说，四氧化三铁中一部分铁（FeO）是+2价，一部分铁（Fe₂O₃）是+3价。

那么Fe₃O₄到底是纯净物还是混合物？我们一起看下反应的过程。

  实验证明  ：低于150℃时，块状的铁在干燥空气中并不发生反应；加热至500℃时，则反应形成Fe₃O₄；若温度再高，还可以形成Fe₂O₃；但在更高的温度(约1400℃以上)加热时，Fe₂O₃又能转变为Fe₃O₄。

    科学分析也证明  ：Fe₃O₄不是FeO与Fe₂O₃的混合氧化物，现经x 射线研究证明Fe₃O₄是一种铁(Ⅲ)酸盐，即Fe^ⅡFe^Ⅲ[Fe^ⅢO₄]。也就是说，Fe₃O₄的确是纯净物！！！

（磁性四氧化三铁）

什么情况下，才能生成氧化亚铁呢？

在高于575℃和氧气压强很低的情况下，铁才与氧气生成FeO。

另外在炼钢炉里，熔融的铁水中通入氧气，则铁与氧气反应生成的也是FeO而不是Fe₃O₄。因为铁水表面O₂始终处于过量状态，所以能把铁氧化成较高价态的Fe₃O₄， 而反应生成的Fe₃O₄立即被内部过量的铁水还原成为FeO。

2Fe(过量) ＋ O₂

2FeO（总反应）

3Fe ＋ 2O₂

Fe₃O₄    

Fe₃O₄ ＋ Fe(熔融)

4FeO

知识是发展的，目前阶段，你清楚“Fe₃O₄是纯净物，铁的化合价有+2和+3”就好啦！