钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，广泛应用于航天、医疗等领域。工业上以金红石（主要成分为TiO 2）为原料生产钛金属，流程如图1：
根据流程图信息，回答下列问题：
（1）钛在元素周期表中的信息如图2，钛原子的质子数是 。
（2）反应①的化学方程式为 。
（3）反应②的基本反应类型是 。
（4）反应②是在氩气环境下进行的，氩气的作用是 。
（5）航天飞机常用到钛合金，是因为钛合金具备很多优良性能，如 。（请你写出一点）。
在反应前后有元素化合价发生变化的化学反应都是氧化—还原反应。下图是化学兴趣小组通过自主学习构建的已学习过的两种基本反应类型与氧化—还原反应的关系图。根据此图我能回答下列问题：
⑴ ②代表的基本反应类型是 ；
⑵ 写出一个属于化合反应，也是氧化—还原反应，且由一种单质和一种化合物反应的化学方程式是 。
生活处处有化学，化学知识在生活中的应用无处不在。
⑴ 自然界的水，包括我们日常用到的自来水都有一定的硬度。使用硬水会给我们的生活带来很多麻烦。检验硬水和软水的方法是 。
⑵ 家庭用煤经过了从“煤球”到“蜂窝煤”的变化，以前人们把煤粉加工成略大于乒乓球的球体，后来人们把煤粉加工成圆柱体，并在圆柱体内打上一些孔(如右图)。打孔的目的是 。发煤炉时常用扇子往进风口扇风的目的是 。
化学实验基本操作在化学学习和研究中具有重要作用。错误操作常会引起不良后果，请写出引起下述后果的可能原因。
（1）过滤操作后得到的滤液仍然浑浊
（2）向试管中加入石灰石时，试管破裂
（3）实际所量取稀盐酸的体积比读数值偏小
（4）实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水集气法收集氧气时，水槽中的水变成紫红色
C（金刚石），你对该化学变化的微观解释是
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