人类每年都要从大自然中提取大量的金属，用于满足日常生活和工农业生产的需要。
(1)某铁厂以焦炭、赤铁矿石(主要含Fe₂O₃)、空气等为原料炼铁，反应过程如下：

上述工艺流程中，步骤②、③发生反应的化学方程式分别为②______________________，③____________________________，该实验中石灰水的作用是________________________________。
(2)实验室常用如图装置模拟炼铁反应。

实验开始时，须先________________，再用________________，这样做的目的是______________。
(3)装置尾部气球的作用是______________________________。