铁在潮湿空气中会生銹。紧密块状的铁在150°与干燥空气中的氧不发生作用;如灼燒至500°則形成Fe₃O₄;溫度再高，可形成Fe₂O₃。铁在570°左右与水蒸气作用:
3Fe+4H₂O⇔Fe₃O₄+4H₂↑
铁溶于稀盐酸和稀硫酸中。稀硝酸与铁作用生成NH:
4Fe+10HNO₃=4Fe(NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O
和鋁，鉻一样，铁浸入发烟硝酸中后，活性大减，变为“鲍态”，失去置换氧离子和銅离子的性质。
当加热时，铁与氯的作用很剧烈，也与硫和磷直接化合。它虽然与氮不直接化合，但与氨作用而形成Fe₂N。在1200°时，铁与碳形成Fe₃C。很細的铁粉慢慢与CO作用形成Fe(CO)₅。
二、铁的化合物
二价铁的化合物与鉻⁽ᴵᴵ⁾和錳⁽ᴵᴵ⁾的化合物相似。由于Fe⁺⁺的离子半徑比Cr⁺⁺和Mn⁺⁺的小一些，故碱性較弱，水解傾向較强。与Fe⁺⁺离子相比F³⁺离子的水解傾向和共价性都增加而碱性則减弱。Fe³⁺离子与Al³⁺离子、Cr³⁺离子很近似，所以它們的氟化物、 矾以及九水合硝酸盐都是同晶。M⁽ᴵᴵ⁾(FeO₂)₂与相应的鉻和鋁的化合物同晶。高铁酸盐M⁽ᴵᴵ⁾FeO₄与鉻酸盐和錳酸盐比較，溶解度相近。
1.氧化物和氩氧化物
铁可以形成三种氧化物，氧化亚铁⁽ᴵᴵ⁾FeO、四氧化三铁Fe₃O₄和三氧化二铁Fe₂O₃。在隔絕空气的情况下，将草酸亚铁加热，可以制得黑色的FeO。
FeC₂O₄=FeO+CO+CO₂
实际上，FeO 内铁的含量要比化学式所表示的少-些。因为它虽然具有NaCI型的晶格，但是其中铁原子应占的位置并沒有完全充滿，所以氧化铁⁽ᴵᴵ⁾的化学式应写为Fe₍₁₋ₓ₎O(虽然式中的x数值并不大)。氧化铁但呈現碱性，溶于酸而形成二价铁的盐。
将碱加在不含有空气的亚铁盐的溶液中，有白色胶状的氩氧化铁⁽ᴵᴵ⁾Fe(OH)₂产生。后者与空气接触,顏色逐漸加深,最后变为紅棕色，这是因为铁⁽ᴵᴵ⁾的氩氧化物变为铁⁽ᴵᴵ⁾的氧化物Fe₂O₃·nH₂O。氩氧化铁⁽ᴵᴵ⁾不溶于水，酸性很弱;略溶于强碱内形成Na₂[Fe(OH)₄]。
天然的四氧化三铁Fe₃O₄具有磁性，不溶于酸或碱，是电的良导体。Fe₃O₄可由氧化铁在空气或氧中灼燒到1400°以上而制得。 无水的氧化铁⁽ᴵᴵᴵ⁾Fe₂O₃具有α和γ两种不同构型，α型是順磁性的，而γ型是铁磁性的。在自然界存在的赤铁矿是α型。将硝酸或草酸铁加热，可制得α型Fe₂O₃,氧化Fe₃O₄所得产物是γ型 Fe₂O₃。γ型Fe₂O₃在400°以上轉变为α型。三氧化二铁可以用做顏料、磨光粉、某些反应的催化剂。
氧化铁⁽ᴵᴵ⁾的水合物是Fe₂O₃·H₂O或FeO·OH,它也有α和γ两种变体，α型是紅棕色的，而γ型是黄色的。用氨水处理铁⁽ᴵᴵᴵ⁾盐的溶液，可以得到紅棕色无定形的沉淀。后者具有很高的表面活性，能吸附三氧化二砷，故可用做砷的解毒剂。把无定形沉淀加热脫水，可形成含有不同水量的凝胶。新沉淀出来的水合氧化铁是两性的，碱性比酸性强，易溶于稀酸中，用热的氫氧化鉀可使它溶解形成铁⁽ᴵᴵᴵ⁾酸鉀KFeO₂。
2.二价铁的盐
要制备铁⁽ᴵᴵ⁾盐，首先須隔絕空气以避免氧化作用。由下面的电动势:
Fe+2Fe³⁺⇔3Fe⁺⁺ E.M.F=1.18伏
可知，溶液中如有金属铁存在，可以保证三价铁离子不致显现，对 于二价铁离子的生成是有利的。在酸性介质中，Fe3⁺/Fe⁺⁺电偶的电极电位是:
Fe³⁺+e=Fe⁺⁺ E⁰₂₉₈=0.771 伏
故Fe⁺⁺离子在酸性溶液中較稳定。相反地在碱性介质中，Fe(OH)₂很快地为空气所氧化。
氯化亚铁和硫酸亚铁是淡綠色可溶的盐，在溶液中水解，显酸性。不溶的铁盐有碳酸亚铁和硫化亚铁。
将金属铁溶于氩卤酸中，或使金屬铁与定量的卤素直接作用，均可得到二价铁的卤化物，其中以氯化亚铁最为重要。它的吸水性較强，极易溶于水和酒精中。它与碱金屬氯化物形成M₂⁽ᴵ⁾[FeCl₄]型络合物。
在隔絕空气的情况下，把純铁溶于硫酸中，即生成硫酸亚铁FeSO₄。在工业上硫酸亚铁是用氧化黄铁矿的方法来制得的:
2FeS₂+7O₂+2H₂O=2FeSO₄+2H₂SO₄
在普通条件下，自溶液中析出的是錄色的七水合硫酸铁⁽ᴵᴵ⁾FeSO₄·7H₂O。它在空气中逐渐風化而失去一部分水，并易氧化为黄褐色的碱式铁⁽ᴵᴵᴵ⁾盐。在加热时，很容易脫去六个分子水，最后一个分子水則較难失去。无水盐是白色粉末。它与碱金屬硫酸盐形成复盐M₂⁽ᴵ⁾SO₄·FeSO₄·6H₂O,最重要的是(NH₄)2SO₄·FeSO₄·6H₂O,称为摩尔氏盐，比FeSO₄·7H₂O稳定得多，在定量分析中用来标定重鉻酸鉀或高錳酸鉀溶液:
10FeSO₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=5Fe₂(SO₄)₃+ K₂SO₄+ 2MnSO₄+8H₂O
6FeSO₄+7H₂SO₄+K₂Cr₂O₇=Cr₂(SO₄)₃+7₂O+ 3Fe₂(SO₄)₃+K₂SO₄
七水合硫酸亚铁在高温下按下式分解:
2(FeSO₄·7H₂O)=Fe₂O₃+SO₂+SO₃+14H₂O
它可用于制造藍黑墨水、染毛和保存木材。在农业中用来防止虫害。
在二价铁盐的溶液中，加入碳酸鈉，有白色的碳酸铁⁽ᴵᴵ⁾FeCO₃沉淀出来。它不溶于水，但溶于含有CO₂的水中，形成碳酸氢铁⁽ᴵᴵ⁾Fe(HCO₃)₂。天然水含有少量的Fe(HO₃)₂,慢慢放出二氧化碳而形成FeCO₃。它在水中分解为Fe(OH)₂后，被空气氧化而成 Fe₂O₃H₂O。如在二价铁的盐的碱性溶液中通入H₂S,則生成黑 色的硫化铁⁽ᴵᴵ⁾FeS沉淀。FeS与稀酸作用，发生H₂S气体:
FeS+2HCl=FeCl₂+H₂S
由反应式可見，在强酸的铁⁽ᴵᴵ⁾盐的酸性溶液中，通入H₂S,不会发生FeS沉淀。
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