铁与水蒸气反应方程式的书写规范
铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁和氢气，这是一个重要的化学反应。其正确的化学方程式为：3Fe(s) + 4H₂O(g) = Fe₃O₄(s) + 4H₂(g)。在这个方程式中，明确标注物质的状态是化学书写的规范要求。对于水蒸气，必须在其化学式H₂O后用括号和字母“g”（gas的缩写）标明其为气态，即写作H₂O(g)。同样，固态的铁应标注为Fe(s)，生成的固态四氧化三铁为Fe₃O₄(s)，气态氢气为H₂(g)。这种标注清晰地指明了反应发生的条件（高温，水为气态）和各物质的聚集状态，避免了与铁和液态水在常温下发生的缓慢氧化反应（生成铁锈，主要成分为Fe₂O₃）相混淆。
为何必须标明H₂O为气体状态
标明H₂O为气体状态具有关键的化学意义。首先，它界定了反应发生的必要条件：高温。只有在高温下，水才以蒸气形式存在，并能与红热的铁发生氧化还原反应。若水为液态，在常温或加热不足时，铁与其反应速率极慢，且产物不同。其次，状态符号是化学方程式不可或缺的一部分，它提供了反应体系的完整信息，有助于我们进行相关的热力学和动力学计算，例如涉及气体体积或反应焓变的计算。最后，规范的书写能有效传递准确的科学信息，避免学术交流或学习过程中的误解。因此，在书写该方程式时，省略状态符号，尤其是水蒸气的“(g)”，是不严谨和不完整的。
综上所述，在书写铁与水蒸气反应的化学方程式时，严格遵守书写规范，为H₂O标注气体状态符号(g)，不仅是科学严谨性的体现，更是准确理解和应用该化学反应知识的基础。这一细节强调了化学反应对反应物状态的依赖性，是化学学习与研究中必须重视的环节。