铁粉与水蒸气反应

铁单质与水蒸汽只能在高温下反应，生成黑色有磁性的四氧化三铁（俗称磁性氧化铁），方程式3Fe+4H2O=（高温）=Fe3O4+4H2。四氧化三铁其实可以看作一摩尔Fe2O3和一摩尔FeO组合成的，也就是一摩尔四氧化三铁可以看作一摩尔二价铁和两摩尔三价铁，所以四氧化三铁中的铁为+3/8价其实是一个二价铁和两个三价铁的平均化合价。

四氧化三铁是中学阶段唯一可以被磁化的铁化合物。四氧化三铁中含有Fe2+和Fe3+，X射线衍射实验表明，四氧化三铁具有反式尖晶石结构，晶体中从来不存在偏铁酸根离子FeO22-。四氧化三铁，天然矿物类型为磁铁矿。

铁在四氧化三铁中有两种化合价，为反式尖晶石结构，氧做立方最密堆积。

另外，四氧化三铁还是导体，因为在磁铁矿中由于Fe2+与Fe3+在八面体位置上基本上是无序排列的，电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移，所以四氧化三铁固体具有优良的导电性。