首先,我们需要了解两者的分子式及其溶解性。碳酸钡在水中几乎不溶,而硫酸钡同样难溶于水,因此硫酸钡会以固体形式析出。同时,二氧化碳气体会从溶液中逸出。
这个反应可以用化学方程式表示为:
\[ BaCO_3 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + CO_2 \uparrow + H_2O \]
接下来是离子方程式的书写过程。在溶液中,硫酸会完全电离成氢离子(H⁺)和硫酸根离子(SO₄²⁻),而碳酸钡则保持其固态形式,不发生电离。反应过程中,碳酸根离子(CO₃²⁻)与氢离子结合生成二氧化碳气体和水分子,同时钡离子(Ba²⁺)与硫酸根离子结合形成硫酸钡沉淀。
因此,该反应的离子方程式为:
\[ BaCO_3 (s) + 2H^+ (aq) + SO_4^{2-} (aq) \rightarrow BaSO_4 (s) \downarrow + CO_2 (g) \uparrow + H_2O (l) \]
此离子方程式清晰地展示了反应的本质——即强酸与弱酸盐之间的相互作用,最终产物包括一种难溶性盐、一种气体和水。这种类型的反应广泛应用于实验室分析以及工业生产中,对于理解酸碱性质及物质间的相互转化具有重要意义。