12. 如图所示是某饮料的部分标签,兴趣小组同学用实验证明该饮料中含有$\ce{CO_{2}}$。
【查阅资料】柠檬酸为无色晶体,易溶于水,具有酸性;常温下稳定,加热至$175\ °\mathrm{C}$后会分解。
【实验探究】


【交流反思】同学们经过讨论,一致认为方案一比较合理,方案二也可能是该饮料中的柠檬酸随气体进入试管从而引起试剂a的变色。
【深入探究】同学们决定在方案二实验的基础上,不增加任何试剂,仅通过一步实验操作即可确认不是因为柠檬酸而引起的变色。该操作及现象是,发生反应的化学方程式为。

12. 【实验探究】澄清石灰水变浑浊 $\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$ 紫色石蕊溶液 碳酸
【深入探究】加热试管里的红色溶液，发现溶液由红色变为紫色 $\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{\Delta} H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$

【分析】
要确认方案二中试剂a变色是否由柠檬酸引起，需利用柠檬酸和碳酸的稳定性差异：柠檬酸常温下稳定，加热至175℃才会分解；而碳酸不稳定，受热易分解为CO₂和水。因此可通过加热变色后的溶液，观察颜色变化判断：若加热后溶液由红色变回紫色，说明变色是碳酸（由CO₂与水反应生成）导致，而非柠檬酸。
【解析】
方案二的试剂a变色可能是CO₂与水反应生成碳酸，或柠檬酸的作用。由于碳酸受热易分解（$\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{\Delta} H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$），分解后溶液酸性消失，红色会变回紫色；而柠檬酸需加热到175℃才分解，实验中加热溶液的温度远低于该值，柠檬酸不会分解。因此操作是加热试管里的红色溶液，若溶液由红色变为紫色，即可确认变色是碳酸引起，而非柠檬酸。
【答案】
加热试管里的红色溶液，溶液由红色变为紫色；$\ce{H_{2}CO_{3}\xlongequal{\Delta} H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
【知识点】
二氧化碳的化学性质、碳酸的不稳定性
【点评】
本题结合生活实际考查CO₂的检验，需对比柠檬酸和碳酸的稳定性差异设计实验，培养学生的实验分析与设计能力，难度适中。
【难度系数】
0.5