铁和氧气可以发生反应，形成氧化铁。这个反应是金属与氧气的典型反应之一，也被称为氧化反应。
化学方程式表示如下：
4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃
在这个反应中，4个铁原子与3个氧气分子反应，生成2个氧化铁分子（Fe₂O₃）。
氧化铁可以有几种不同的形式，其中最常见的是红色的三氧化二铁，也称为赤铁矿（Fe₂O₃）。赤铁矿是一种常见的矿石，广泛用于制作钢铁、涂料和陶瓷等材料。
铁和氧气的反应需要提供足够的能量，例如高温或火焰，以启动反应。在正常的环境条件下，即常温和常压下，铁与氧气并不自发反应。
Fe₂O₃的性质
Fe₂O₃，也被称为三氧化二铁或氧化铁(III)，具有以下性质：
1. 物理性质，Fe₂O₃呈红色固体，通常被称为赤铁矿。它的结晶形式可以是立方晶系的六方晶系。赤铁矿在高温下可以熔化，熔点约为1,565摄氏度。
2. 磁性，Fe₂O₃具有一定的磁性，但不是强磁性。它是一个反铁磁性材料，意味着在低温下，它的磁矩会指向相反的方向。
3. 化学性质，Fe₂O₃是一种氧化剂，可以与其他物质发生化学反应。例如，它可以与铝粉、木炭等还原剂反应，释放大量的能量。此外，Fe₂O₃也可以与酸反应，生成相应的盐和水。
4. 应用，Fe₂O₃具有广泛的应用。作为一种常见的矿石，赤铁矿被用于制备钢铁和铁合金。此外，Fe₂O₃也被广泛用于制备涂料、颜料、陶瓷、磁带和磁性材料等。在医药领域，Fe₂O₃还被用作铁补充剂和催化剂。
Fe₂O₃是一种稳定的、非可燃的物质，但在处理时仍需注意安全措施，避免吸入粉尘或接触皮肤。
关于铁和氧气反应的例题：
问题：1克纯铁完全与氧气反应得到的氧化铁的质量是多少？
回答：若假设反应是完全的，即所有的铁都被氧气氧化为氧化铁，可以使用化学方程式和摩尔比较来计算。根据反应方程式中的摩尔比，4 mol的Fe会生成2 mol的Fe₂O₃。
首先，将铁的质量转换为摩尔数。铁的摩尔质量为55.845 g/mol，因此1克铁约为0.0179 mol。
根据摩尔比较，根据生成物的摩尔比，可以计算氧化铁的摩尔数：
0.0179 mol Fe × (2 mol Fe₂O₃ / 4 mol Fe) = 0.00895 mol Fe₂O₃
最后，将摩尔数转换回质量，可以得到氧化铁的质量：
0.00895 mol Fe₂O₃ × (159.69 g/mol Fe₂O₃) = 1.43 g Fe₂O₃
因此，1克纯铁完全与氧气反应后，得到的氧化铁的质量为约1.43克。