某化學小組利用酸性KMnO₄與草酸（H₂C₂O₄）反應，設計以下實驗探究化學反應快慢的影響因素。
實驗用品：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、細玻璃棒及秒表等實驗內(nèi)容及記錄：

實驗編號	試管中所加試劑及用量/mL				溫度/℃	紫色褪去所需時間/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，確保其他反應物濃度不變

。
（3）欲探究溫度對反應速率的影響，應選擇的實驗是

①③

①③

（填編號）。
（4）為驗證“Mn²⁺對該反應有催化作用”，該小組同學用如圖裝置進行了實驗④和⑤，其中實驗所用酸性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。

實驗④：向一個井穴中滴入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間。
實驗⑤：向三個井穴中分別滴加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，并記錄褪色時間及混合體系顏色變化。
實驗記錄如下：

實驗④	KMnO4溶液	第1滴	第2滴	第3滴	第4滴	第5滴
	紫色褪去所需時間/s	100	20	10	5	出現(xiàn)褐色沉淀
實驗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，會緩慢分解為Mn²⁺和CO₂。
i.實驗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.實驗④和⑤的現(xiàn)象驗證了“Mn²⁺對該反應有催化作用”，催化過程如下：

M

n

O

-

4

催化

Ⅰ

MnO₂

催化

Ⅱ

Mn³⁺

催化

Ⅲ

Mn²⁺
實驗⑤中催化劑用量增加，褪色時間卻略有延長，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

結合生成MnC₂

O

+

4

而出現(xiàn)紅色

。