Fe、Cu都是人类最早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究

问题：

Fe、Cu都是人类最早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题

（1）甲同学为验证Fe在冷的浓HNO₃中发生钝化但能和热的浓HNO₃反应，设计了如图所示的实验，请你指出其中的两处错误：①_______________②_______________纠正上述错误后，如将装置2中的铁片改成一段一端为螺旋状的铁丝，呈螺旋状的一端深入硝酸中，另一端伸出橡皮塞外，这种改进的优点是___________________________

（2）乙同学将甲同学的Fe和浓HNO₃反应后的溶液冷却，再将溶液倒入烧杯中并加入一块Cu片，发现Cu片逐渐溶解。

① 乙同学依据反应中某一现象得出了甲同学试验后HNO₃过量的正确结论，他依据的反应现象是______________________________

② 乙同学认为铜片溶解可能还有另一化学反应存在的原因，该反应的离子方程式是_______________

（3）请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe²⁺但不含有Fe³⁺。说明具体的操作和实验现象_______________________

（4）丙同学取0.05molCu与足量浓HNO₃反应，采用了正确的试验方法，但收集产生的气体不足0.1mol，最有可能的原因是_______________（用化学方程式表示）