材料1：2004年2月4日，一位参与“机遇”号火星车研究的科学家在美国宇航局位于帕萨迪纳的喷气动力实验室举行的新闻会上发言。其间他介绍了一幅图片，显示的是“机遇”号火星车的着陆区域——“梅里迪亚尼平面”可能存在的赤铁矿的分布情况，图中红色和橘色表示矿石含量高的区域，绿色和蓝色则代表矿石含量较低的区域。
材料2：美国的“机遇”号着陆后将对火星矿物进行勘探，以期证实火星早期曾存在高温热水的设想；“勇气”号则用于对火星水的形成原因进行研究。科学家研究水是根据中子光谱仪探知的，通过这种仪器发现中子的速度在火星尘土中某些部分出现了明显下降，所以判断火星尘土中有大量的氢离子。
根据材料回答下列问题：
现有一块火星矿物样品，请设计一个化学实验证明矿物中有三价铁元素，并写出相关反应的离子方程式：______。