新型材料纳米级Fe粉具有广泛的用途，它比普通Fe粉更易与氧气反应，其制备工艺流程如下图所示：

请回答下列问题：
（1）纳米级Fe粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体，此黑色固体的化学式为________。
（2）请补充完成上述制备工艺的化学方程式：________________________________。在制备纳米级Fe粉的工艺流程中，N₂的作用是________________________，该作用利用了氮气的________（填“物理”或“化学”）性质。
（3）研究人员发现最后制得的纳米级Fe粉样品中混有少量的FeCl₂杂质。为除去样品中的杂质，在无氧环境下，先溶解，然后再________、________、干燥。