【题目】某化学实验小组用酸性KMnO4溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应,研究外界条件对反应速率的影响,实验操作及现象如下:
编号 | 实验操作 | 实验现象 |
I | 向一支试管中先加入1 mL 0.01 mol/L酸性KMnO4溶液,再加入1滴3 mol/L硫酸和9滴蒸馏水,最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液 | 前10 min内溶液紫色无明显变化,后颜色逐渐变浅,30 min后几乎变为无色 |
II | 向另一支试管中先加入1 mL 0.01 mol/L酸性KMnO4溶液,再加入10滴3 mol/L硫酸,最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液 | 80 s内溶液紫色无明显变化,后颜色迅速变浅,约150 s后几乎变为无色 |
(1)写出高锰酸钾与草酸反应的离子方程式:______________________________。
(2)由实验I、II可得出的结论是_______________________________。
(3)关于实验II中80 s后溶液颜色迅速变浅的原因,该小组提出猜想:反应中生成的Mn2+对该反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验III,验证猜想。提供的试剂:0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液,0.1 mol/L草酸溶液,3 mol/L硫酸,MnSO4溶液,MnSO4固体,蒸馏水补全实验III的操作:向试管中先加入1 mL 0.01 mol/L酸性KMnO4溶液,_______,最后加入1 mL 0.1 mol/L草酸溶液。
(4)该小组拟采用如图所示的实验方案继续探究KMnO4溶液浓度对反应速率的影响。你认为他们的实验方案______(填“合理”或“不合理”),理由是___________。