题目内容：

室温下，某实验小组探究等量且表面积相同的镁条与硫酸铜溶液的反应。（注：反应前镁条用砂纸打磨除去表面氧化膜且镁条过量）

实验	操作	实验现象
Ⅰ	4mL 0.1mol/LCuSO4溶液（pH约为4.2）	1.有无色无味气体生成 2.镁条表面逐渐生成大量黑褐色膨松状不溶物 3.反应一段时间后，溶液逐渐变浑浊，有蓝绿色沉淀生成
Ⅱ	4mL 0.5mol/LCuSO4溶液（pH约为3.6）	1.有大量无色无味气体生成 2.镁条表面逐渐生成红褐色不溶物 3.反应一段时间后，溶液中逐渐有蓝绿色沉淀生成，镁条上红褐色物质脱落，有光亮的红色物质生成
Ⅲ		开始无明显现象，一段时间后产生微量无色无味气体

 

 

 

(1)实验Ⅰ中生成的无色无味气体的主要成分是________，产生原因是_________(用简单文字和离子方程式表示）。设计实验Ⅲ的目的是________。

(2)为了探究实验Ⅰ中黑褐色不溶物的成分，做实验Ⅳ。

实验	操作	实验现象
Ⅳ		1.加入浓盐酸后，沉淀部分溶解。溶液为黄色 2.多次洗涤后的残余固体加入浓硝酸，有大量红棕色气体生成，溶液变为蓝色

 

 

 

查阅资料：Cu2O可溶于浓盐酸，得到黄色溶液。

经检测，黑褐色不溶物中含有Cu2O，请解释Cu2O产生的可能原因_________。由实验Ⅳ可以推测，黑褐色不溶物中还含有_______。残余固体加入浓硝酸时，反应的化学方程式是________。

(3)经X射线检测，蓝绿色沉淀中含Cu2+、SO42-、OH—。小组同学查阅资料：碱式硫酸铜（Cu2(OH)2SO4）是一种绿色晶体，在水中溶解度极小，能溶于稀酸和氨水。据此对沉淀成分提出两种假设：

i．是（Cu2(OH)2SO4）；

ii．是Cu(OH)2和（Cu2(OH)2SO4）的混合。

经检验，最终确定蓝绿色沉淀的成分是碱式硫酸铜。请设计实验证明假设i成立________。

(4)根据上述实验推断，镁与硫酸铜溶液产物的生成与__________有关。