某废金属屑中主要成分为Cu、Fe、Al，还含有少量的铜锈[Cu₂（OH）₂CO₃]、少量的铁锈和少量的氧化铝，用上述废金属屑制取胆矾（CuSO₄·5H₂O）、无水AlCl₃和铁红的过程如下图所示：

已知： ①Al³⁺、Al（OH）₃、AlO₂^-有如下转化关系：

②碳酸不能溶解Al（OH）₃。

请回答：

（1）在废金属屑粉末中加入试剂A，生成气体1的反应的离子方程式是               。

（2）溶液2中含有的金属阳离子是       ；气体2的成分是        。

（3）溶液2转化为固体3的反应的离子方程式是          。

（4）固体2制取CuSO4溶液有多种方法。

①在固体2中加入浓H₂SO₄，并加热，使固体2全部溶解得CuSO₄溶液，反应的化学方程式是                  。 

②在固体2中加入稀H₂SO₄后，通入O₂并加热，使固体2全部溶解得CuSO₄溶液，反应的离子方程式是                。

（5）溶液1转化为溶液4过程中，不在溶液1中直接加入试剂C，理由是            。

（6）直接加热AlCl₃·6H₂O不能得到无水AlCl₃。SOCl₂为无色液体，极易与水反应生成HCl和一种具有漂白性的气体。AlCl₃·6H₂O与SOCl₂混合加热制取无水AlCl₃，反应的化学方程式是                    。

试述巷道断面设计的方法步骤。