氧化亚铁和氧气在加热条件下会反应生成四氧化三铁。氧化亚铁中的亚铁具有较强的还原性。而氧气具有较强的氧化性。所以氧化亚铁与氧气反应，可以得到正三价的氧化铁。
氧化亚铁与氧气的反应的化学方程式为：4FeO十O2=2Fe2O3等号上有个△，氧化亚铁是铁的氧化物之一，其外观呈黑色粉末，由氧化态为+2价的铁与氧共价结合。它的矿物形式为方铁矿（wüstite）。
氧化亚铁经常容易与铁锈混淆，但铁锈的主要成分为水合氧化铁。氧化亚铁属于非整比化合物，其中铁和氧元素的比例会发生变化，范围从Fe0。840到Fe0。905。
氧化亚铁属于立方晶系（类似于氯化钠晶体结构），每个铁原子周围连接着6个氧原子形成八面体型配位，每个氧原子周围也以同样的情况连接着6个铁原子。出现非整比化合物的原因在于，由于二价铁很容易被氧化为三价铁，导致FeO中少量二价铁被替换为三价铁，占据晶格中的四面体空隙。
氧化亚铁的其他反应：
1、当水的状态为水蒸气时，氧化亚铁会和还原铁粉一样与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气。
2、氧化亚铁可溶于盐酸或稀硫酸，并分别生成氯化亚铁和硫酸亚铁。
3、氧化亚铁可与一些元素单质反应，而被还原为铁单质。
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