1. (2022·沂源模拟) “黑匣子”（名为航空飞行记录器）是飞机的重要部件，可记录驾驶舱语音和飞行数据。请按要求回答下列问题：

1. （1） 制取“黑匣子”的材料之一是金属钛，钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性远优于不锈钢等优良性能，地球表面富含钛铁矿石，钛铁矿石的主要成分是FeTiO₃。请回答：已知FeTiO₃中，钛的化合价为+4价，则铁的化合价为。冶炼金属钛时可分为两步：①将钛铁矿石转化为TiCl₄ ， ②将TiCl₄再与Na在“一定条件”下发生置换反应制得金属钛。请写出②中反应的化学方程式：。
3. （2） 硅也是制取“黑匣子”某些材料的重要元素，自然界中硅元素主要存在于石英砂[主要成分是（填化学式）]，制取纯硅首先是用二氧化硅和碳在高温下反应得到一氧化碳气体和硅，写出该反应的化学方程式：。