问题
填空题
金属钛素有“太空金属”、“未来金属”、“海洋金属”等美誉，已知钛的化合价主要有+4价和+3价，其中+3价钛极易被氧化；有关氢氧化物开始沉淀的pH 如下
某地钛铁矿的主要成分为FeTiO3，含有少量SiO2杂质；提纯TiO2并得到副产品FeSO4·7H2O（绿矾）的工艺流程如图所示
回答下列问题：
(1)黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+，写出反应①的化学方程式：__________________。
(2)黑钛液中加入铁粉的主要目的是：_______________________。
(3)步骤④的离子方程式是：_________________。
(4)钛的冶炼新法是电解法。如图是OS法电解炼钛的示意图：以CaCl2/CaO共熔体作为介质，电解时，在阴极生成的Ca进一步还原TiO2得钛。写出阴极生成钛的有关电极反应式和化学方程式：_____________
答案
(1)FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O
(2)防止Fe2+被氧化
(3)TiO2++3H2O=Ti(OH)4+2H+
(4)Ca2++2e-=Ca、2Ca+TiO2 =Ti+2CaO