当碳酸钠溶液与苯酚钠溶液混合时，确实会观察到明显的气泡产生和溶液颜色的变化。这一现象的根本原因在于碳酸（Na₂CO₃）和苯酚（C₆H₅OH）在酸碱强度上的差异。根据酸碱理论，碳酸的酸性强于苯酚。具体来说，苯酚的pKa值约为10，而碳酸的第一步电离pKa₁约为6.35，第二步电离pKa₂约为10.33。虽然碳酸的第二步电离酸性弱于苯酚，但其第一步电离产生的氢离子足以与苯酚钠（C₆H₅ONa）发生反应。
苯酚钠是苯酚的钠盐，在水中会完全电离为苯酚根离子（C₆H₅O⁻）和钠离子（Na⁺）。当碳酸钠溶液加入其中时，碳酸钠会电离出碳酸根离子（CO₃²⁻）和钠离子（Na⁺）。由于碳酸的酸性比苯酚强，碳酸根离子会与苯酚根离子发生酸碱反应，促使苯酚根离子转化为更弱的碱——苯酚，并生成碳酸钠。这个反应的化学方程式可以表示为：
C₆H₅O⁻ + H₂O + CO₂ → C₆H₅OH + HCO₃⁻
更准确地说，实际反应是碳酸的氢离子（来自水或碳酸的电离）与苯酚根离子反应：
C₆H₅O⁻ + H⁺ → C₆H₅OH
而碳酸的氢离子来源于碳酸钠与水的反应或碳酸自身的电离。这个过程中，碳酸钠与水反应生成碳酸氢根和氢氧根，进一步促进了氢离子的释放：
CO₃²⁻ + H₂O ⇌ HCO₃⁻ + OH⁻
HCO₃⁻ + H₂O ⇌ H₂CO₃ + OH⁻
H₂CO₃ ⇌ H₂O + CO₂↑
其中，生成的二氧化碳（CO₂）以气泡形式释放出来，这就是观察到的气泡产生的原因。同时，苯酚是一种弱酸，其水溶液呈弱酸性，颜色通常为淡黄色或无色透明液体，而苯酚钠溶液则呈碱性，颜色可能因浓度不同而略有差异。当苯酚生成并溶解在溶液中时，溶液的颜色会发生变化，通常由无色或淡黄色变为更明显的苯酚颜色。这一系列反应不仅体现了酸碱强度差异的应用，也展示了碳酸和苯酚钠在特定条件下的化学行为。