证明二氧化碳与氢氧化钠反应

在工业烟气、火力发电等$\mathrm{CO_{2}}$集中排放场景中，$\mathrm{NaOH}$溶液可作为高效捕集剂助力碳中和。反应生成的碳酸盐可进一步加工为化工原料或进行封存，实现$\mathrm{CO_{2}}$的资源化利用，为碳循环提供可行路径。

$\mathrm{CO_{2}}$与$\mathrm{NaOH}$溶液反应没有明显的现象，某化学兴趣小组从以下角度对该反应进行了探究。

探究压强的变化。

（1） A组同学利用图1装置进行实验，分别将等体积的$\mathrm{NaOH}$溶液和水同时注入盛有等体积$\mathrm{CO_{2}}$的集气瓶中、一段时间后，盛有红墨水的U型管左边的液面将会＿＿＿＿。

A. 上升

B. 下降

C. 不变

探究能量的变化。

（2） 化学反应常常伴随着能量的变化，B组同学利用温度传感器获得了实验过程中温度随时间变化的曲线如图2所示，曲线Ⅰ为$\mathrm{CO_{2}}$与$\mathrm{NaOH}$溶液的反应，曲线Ⅱ为$\mathrm{CO_{2}}$与水的反应。由此证明$\mathrm{CO_{2}}$与$\mathrm{NaOH}$溶液反应是＿＿＿＿反应(填“吸热”、“放热”)。写出曲线Ⅱ对应的化学方程式＿＿＿＿。

“数字化实验”探究。

C组同学利用压强传感器研究$\mathrm{NaOH}$溶液吸收$\mathrm{CO_{2}}$的情况。如图3装置气密性良好，用$3$个$250\,\mathrm{mL}$的烧瓶收集满纯净的$\mathrm{CO_{2}}$，连接压强传感器，同时采集数据，用注射器同时分别注入$15\,\mathrm{mL}$三种不同浓度的氢氧化钠溶液，片刻后，同时振荡烧瓶，等待反应完成。采集的数据如图3所示。

试分析：

（3） 写出曲线c对应的烧瓶内反应的化学方程式：＿＿＿＿。

（4） a、b、c三条曲线所示的实验中，$t_3$时被吸收$\mathrm{CO_{2}}$的体积由小到大的顺序是＿＿＿＿。

A. a＞b＞c

B. a＜b＜c

C. c＞b＞a

D. c＜b＜a

（5） 请写出继续降低曲线a的操作方法：＿＿＿＿。

（6） 请根据图3曲线变化情况，推测3种不同浓度氢氧化钠溶液的浓度由大到小顺序为＿＿＿＿(用a、b、c表示)。

（7） 由图3中的曲线可以得出的结论是＿＿＿＿。

（8） D组同学想要从检验生成物的角度来证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应，请你为他们设计一个实验方案(包括步骤、现象、结论)＿＿＿＿。