金属钛（Ti）具有熔点高、密度小、抗腐蚀、易于加工等优良性能，被誉为“未来的金属”．工业上以钛酸亚铁（FeTiO₃）等原料经过一系列反应制备纳米TiO₃和钛，主要生产过程如下：（其他产物已略去）

（1）反应①生成两种氯化物和一种有毒的氧化物气体，该气体的化学式是 ．

（2）反应②中的化学方程式是 ．

（3）纳米TiO₂中钛元素和化合价为 价．

（4）反应①②③④中属于置换反应的是 （填序号）．