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由于四氧化三铁中既含有正三价的铁元素，又含有正二价的亚铁元素，因此会出现四氧化三铁化合价为正三分之八价。
四氧化三铁化合价
在Fe₃O₄里，铁显两种价态，一个铁原子显+2价，两个铁原子显+3价，所以说四氧化三铁可看成是由FeO与Fe₂O₃组成的化合物，可表示为FeO·Fe₂O₃，而不能说是FeO与Fe₂O₃组成的混合物。由于四氧化三铁中既含有正三价的铁元素，又含有正二价的亚铁元素，因此会出现铁元素的化合价为正三分之八价。
四氧化三铁常见化学反应
在高温下，易氧化成氧化铁。4Fe3O4+O2=高温=6Fe2O3
在高温下可与还原剂CO、Al、C等反应。3Fe3O4+8Al=高温=4Al2O3+9Fe
Fe3O4+4CO=高温=3Fe+4CO2
在加热条件下可与还原剂氢气发生反应。Fe3O4+4H2=△=3Fe+4H2O
二氧化氮和灼热的铁粉反应生成四氧化三铁和氮气3Fe+2NO2=高温=Fe3O4+N2
铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁 3Fe+2O2=点燃=Fe3O4
炽热的铁和水蒸气反应生成四氧化三铁 3Fe+4H2O(g)=高温=Fe3O4+4H2
和酸反应 Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O