《2025年课堂作业武汉出版社九年级化学下册人教版》

7. 化学兴趣小组利用自动化机器人的工作原理设计了如图所示装置模拟工业炼铁。其中Arduino主机能实时读取氧气传感器的数据，自动控制“CO的抽入”和“空气的排出”，并判断装置内CO的浓度是否安全，在屏幕上显示“危险”或“安全”。(装置气密性良好；单向阀可以防止气体逆向流动，空气中氧气的体积分数按20％计算)
部分实验步骤如下：
I. 转动三通阀，将其连接到CO储气袋，CO被抽入装置中，装置中空气被排出。
II. 实验开始时，屏幕上显示“安全”，持续通入CO。当屏幕上再次显示“安全”时，点燃酒精喷灯对氧化铁进行加热。
III. 观察到明显现象后，熄灭酒精喷灯，继续通入一段时间CO。
IV. 冷却后，通入一段时间空气。

回答下列问题：
(1)仪器甲的名称为________(填“铁架台”或“三脚架”)。
(2)实验过程中装置会自动不断开启电子点火器，其作用是____________________。
(3)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为____________________。
(4)步骤IV冷却后，通入一段时间空气的目的是____________________。
(5)已知：一氧化碳的爆炸极限(体积分数)为12.5％～74.2％。当装置内氧气的体积分数为x时，屏幕上显示“安全”，则x的范围是____________________。

答案：
(1)铁架台
(2)点燃一氧化碳，防止污染空气
(3)Fe₂O₃ + 3CO$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$2Fe + 3CO₂
(4)排尽装置内一氧化碳，防止打开装置时一氧化碳污染空气
(5)17.5% ＜ x ≤ 21%或0 ≤ x ＜ 5.16%