在研究性学习中，某实验小组进行了铜与稀硝酸反应的实验探究．有三位学生设计了以下三种实验方案．如图所示： （1）写出稀硝酸与铜反应的化学方程式______． （2）甲同学用图1装置进行实验，在圆底烧瓶中加入20mL 6mol/L HNO 3 和2g薄铜片，在反应开始时，可观察到水槽内的导管中水面先慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从导冒出．试说明产生上述现象的原因______． （3）将甲的实验进行了改进，采用了图2装置进行实验． ①在实验中，要使B中的气体始终保持无色，其操作是______． ②如果开启a和c，关闭b，装置里液面上空间的体积为VmL，空气中氧气的体积分数为21%，实验在标准状况下进行，全部氧气通过反应转化为硝酸；实验开始时加入的铜为mg，实验完毕后剩余的铜为ng，所得溶液体积也是VmL．则所得溶液的物质的量浓度是______． （4）丙同学采用图3装置进行实验，将活塞打开，从U形管的长注入稀硝酸，一直注到U形管短管中充满液体时，立即关闭活塞．铜与稀硝酸开始反应产生NO气体． ①当______时反应、自动停止，在______处观察到无色的NO气体． ②为了证明Cu与稀HNO 3 反应生成的气体是NO，而不是N 2 ，需要的简单操作是______． ③图3装置与图1、图2装置相比，优点是______．