二氧化钛(TiO₂)是许多反应的催化剂。工业上用钛铁矿（主要成分为FeTiO₃(钛酸亚铁，不溶于水)、Fe₂O₃及少量SiO₂(不与H₂SO₄反应且不溶于水)）作原料，制取二氧化钛及绿矾(FeSO₄·7H₂O)，其生产流程如下：

(1)TiO₂中钛元素的化合价为__________。
(2)加入铁粉，发生置换反应的化学方程式为__________。
(3)以TiO₂为原料还可以制取金属Ti。请将其中的一步反应的化学方程式补充完整：TiO₂+2Cl₂+C=TiCl₄ +__________。