同学们在实验室里用不同的方法分别制取Cu(NO₃)₂，并在此基础上探究Cu(NO₃)₂的化学性质。
（1）甲组同学直接用铜屑与稀硝酸反应制取Cu(NO₃)₂，反应的化学方程式是___。
（2）乙组同学查阅了硝酸铜晶体的溶解度曲线（下图），据此设计了以下实验方案，先将铜粉在空气中充分灼烧，再将灼烧后的物质与适量稀HNO₃反应，欲从反应后的溶液中得到Cu(NO₃)₂晶体，依次进行的操作是：蒸发浓缩、____________、过滤、洗涤、干燥。乙组同学认为此方案优于甲组的方案，理由之一是_____。

（3）丙组同学用Cu(NO₃)₂晶体，探究其热稳定性，实验装置如下所示。（夹持装置和加热仪器未画出）

①充分加热Cu(NO₃)₂晶体一段时间后，观察到U形管中气体变为红棕色，红棕色气体是____________。
②集气瓶中最终收集到的气体颜色是____________，U形管中进入集气瓶后颜色发生变化的原因是___。
③欲证明试管中残留的黑色粉末是CuO[假设Cu(NO₃)₂晶体已全部分解]，实验方案是___。
④由该实验可得出的结论是___。