（9分）自洁面料就是在普通的面料纤维中加入一层薄薄的纳米二氧化钛。含有Fe₂O₃的钛铁矿（主要成分为FeTiO₃，Ti的最高价为+4）制取纳米级TiO₂的流程如下：

（1）步骤①发生的主要反应是                  （用离子方程式表示）。
（2）上述制备二氧化钛的过程中，可以利用的副产物是           ；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入           处理。
（3）由金红石制备单质钛，．涉及到的步骤为：


则
反应在氩气氛中进行的理由是                      。  （4）TiO₂是白色粉末，不溶于水，也不溶于酸，但能溶于氢氟酸和热的浓硫酸中。请写出TiO₂与浓硫酸反应的化学方程式                         。