3Fe+2O₂=Fe₃O₄(点燃)。铁通常有氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)三种氧化物,且能在不同条件下生成不同的氧化物。Fe和O2直接反应,在不超过570℃时灼热,生成物是Fe3O4;温度高于570℃时,生成的是FeO;Fe和O2直接化合,很难生成Fe2O3,当温度高达1300℃时,生成的FeO才可以进一步氧化生成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。
铁丝在空气中燃烧是一种化学反应。化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。在反应中常伴有发光、发热、变色、生成沉淀物等。判断一个反应是否为化学反应的依据是反应是否生成新的物质。
根据化学键理论,又可根据一个变化过程中是否有旧键的断裂和新键的生成来判断其是否为化学反应。
铁在氧气中燃烧不会生成氧化铁,生成物是四氧化三铁。原因是铁在氧气中燃烧时温度能达到1500度左右,而在此温度下,氧化铁会自发失氧变成四氧化三铁,所以生成物是四氧化三铁。铁放在稀薄的氧气中加热到高于575度可以生成FeO,但它仅在575~875这个温度时是稳定的,其他温度时就会分解成铁和四氧化三铁。将高温下的FeO迅速冷却可以制备FeO,但需要很高的技术。
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