9. 如图所示是某饮料的部分标签,兴趣小组同学用实验验证该饮料中含有二氧化碳。
【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$175°C$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________，该反应属于________(填化学反应基本类型)反应。

澄清石灰水变浑浊
; $Ca(OH)_2 + CO_2 = CaCO_3\downarrow + H_2O$ ;
; 紫色石蕊溶液
; 碳酸（$H_2CO_3$） ; 加热试管里的红色溶液，发现溶液由红色
; 变为紫色
; $H_2CO_3 \xlongequal{\triangle} H_2O + CO_2\uparrow$ ; 分解