新型材料纳米级铁粉与普通铁粉具有不同的性质。已知：在不同温度下，纳米级铁粉与水蒸气反应的固体产物不同，温度低于570℃时，生成FeO；高于570℃时，生成Fe₃O₄。
（1）写出温度高于570℃时反应的化学方程式      
                            。
（2）中学教材中用下图所示实验装置，完成铁粉与水蒸气反应的演示实验。实验中使用肥皂液的作用是                               。

（3）如果提供给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精灯及其必要的仪器和物品，请在答题卷的方框中画出你设计的实验装置示意图（包括反应时容器中的物质）。
说明：①本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示。
水槽： 试管： 蒸发皿：  玻璃导管：  或（但应标示出在液面上或液面下）
②铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接胶管等，在示意图中不必画出。如需加热，在需加热的仪器下方，标以“△”表示。
（4）甲同学对实验后的黑色固体产物X含有哪些物质进行了如下实验：

实验步骤	实验操作	实验现象
Ⅰ	取少量黑色固体产物X（假定成分分布均匀）放入试管中，加入盐酸，微热。	黑色粉末逐渐溶解，有少量气泡产生。
Ⅱ	取实验Ⅰ反应后的溶液少许，滴加几滴KSCN溶液，振荡。	溶液没有出现血红色。
Ⅲ	取实验Ⅰ反应后的溶液少许，滴加几滴酸性KMnO4溶液，振荡。	高锰酸钾溶液褪色。

 
根据以上实验事实，能确定固体X中存在的物质是          ，但不能确定X的成分，原因是                                                              。
（5）乙同学为了探究实验后的固体产物是否存在Fe₃O₄设计下列实验方案：
①取固体样品m₁ g，溶于足量的稀盐酸；
②向①反应后的溶液中加入足量H₂O₂的和氨水，充分反应后，过滤、洗涤、干燥；
③将②中所得固体进行灼烧，得到红棕色固体m₂ g。
溶液X中发生氧化还原反应的离子方程式为                                 ；m₁与m₂的比值在        范围内时，才能确定固体样品中一定存在Fe₃O₄。

科目 化学   题型 实验题   难度 较难

知识点： 物质检验实验方案的设计