某化學(xué)小組利用酸性KMnO₄與草酸（H₂C₂O₄）反應(yīng)，設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)快慢的影響因素。
實(shí)驗(yàn)用品：0.04mol?L^-1KMnO₄溶液、0.2mol?L^-1H₂C₂O₄溶液、0.36mol?L^-1稀硫酸、蒸餾水、MnSO₄溶液、5mL量筒、膠頭滴管、井穴板、細(xì)玻璃棒及秒表等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	試管中所加試劑及用量/mL				溫度/℃	紫色褪去所需時(shí)間/min
	H2C2O4溶液	KMnO4溶液	稀硫酸	蒸餾水
①	2.0	1.0	1.0	2.0	20	4.1
②	3.0	1.0	1.0	V1	20	3.7
③	V2	1.0	1.0	2.0	80	t

回答下列問題：
（1）寫出酸性KMnO₄與草酸反應(yīng)的離子方程式

2

M

n

O

-

4

+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O

2

M

n

O

-

4

+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O

。
（2）V₁=

1.0

1.0

mL，V₂=

2.0

2.0

mL，理由是

控制單一變量，保持溶液總體積為6.0mL，確保其他反應(yīng)物濃度不變

控制單一變量，保持溶液總體積為6.0mL，確保其他反應(yīng)物濃度不變

。
（3）欲探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)是

①③

①③

（填編號(hào)）。
（4）為驗(yàn)證“Mn²⁺對(duì)該反應(yīng)有催化作用”，該小組同學(xué)用如圖裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)④和⑤，其中實(shí)驗(yàn)所用酸性KMnO₄溶液由0.36mol?L^-1稀硫酸與0.04mol?L^-1KMnO₄溶液以體積比1：1混合所得。

實(shí)驗(yàn)④：向一個(gè)井穴中滴入10滴0.2mol?L^-1H₂C₂O₄溶液，逐滴加入酸性KMnO₄溶液，并記錄各滴加入后的褪色時(shí)間。
實(shí)驗(yàn)⑤：向三個(gè)井穴中分別滴加10滴0.2mol?L^-1H₂C₂O₄溶液，依次滴加1、2、3滴MnSO₄溶液和3、2、1滴蒸餾水，攪拌均勻，再各滴加1滴酸性KMnO₄溶液，并記錄褪色時(shí)間及混合體系顏色變化。
實(shí)驗(yàn)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)④	KMnO4溶液	第1滴	第2滴	第3滴	第4滴	第5滴
	紫色褪去所需時(shí)間/s	100	20	10	5	出現(xiàn)褐色沉淀
實(shí)驗(yàn)⑤	MnSO4溶液	1滴	2滴	3滴	體系顏色變化：紅色→淺紅色→無色
	蒸餾水	3滴	2滴	1滴
	紫色褪去所需時(shí)間/s	12	16	16

已知：MnO₂為難溶于水的褐色固體；MnC₂

O

+

4

溶液呈紅色，不穩(wěn)定，會(huì)緩慢分解為Mn²⁺和CO₂。
i.實(shí)驗(yàn)④中第5滴出現(xiàn)褐色沉淀可能的原因是

2

M

n

O

-

4

+3Mn²⁺+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺

2

M

n

O

-

4

+3Mn²⁺+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺

（用離子方程式表示）。
ii.實(shí)驗(yàn)④和⑤的現(xiàn)象驗(yàn)證了“Mn²⁺對(duì)該反應(yīng)有催化作用”，催化過程如下：

M

n

O

-

4

催化

Ⅰ

MnO₂

催化

Ⅱ

Mn³⁺

催化

Ⅲ

Mn²⁺
實(shí)驗(yàn)⑤中催化劑用量增加，褪色時(shí)間卻略有延長，說明催化劑過量易催化到“催化過程”的第

Ⅱ

Ⅱ

步，反應(yīng)過程出現(xiàn)紅色的原因是

過量的Mn²⁺能使

M

n

O

-

4

迅速變成Mn³⁺，Mn³⁺與C₂

O

2

-

4

結(jié)合生成MnC₂

O

+

4

而出現(xiàn)紅色

過量的Mn²⁺能使

M

n

O

-

4

迅速變成Mn³⁺，Mn³⁺與C₂

O

2

-

4

結(jié)合生成MnC₂

O

+

4

而出現(xiàn)紅色

。