CO₃^2－与M^n＋在水溶液中的水解反应式为： 

CO₃^2－ ＋H₂O HCO₃^－ ＋OH^－   

M^n＋＋H₂O[M(OH)]^(n－1)＋＋H^＋

当将CO₃^2－与M^2＋两种溶液混和，可能存在如下多重平衡：

MCO₃+M(OH)₂ M₂(OH)₂CO₃

根据MCO_3、M(OH)₂的溶解度不同，可得三种不同的产物。

(1) 生成碳酸盐。若金属离子不水解，如Ba^2＋、Ca^2＋、Sr^2＋等即生成此类盐。

Ca^2＋＋CO₃^2－=CaCO₃

(2) 生成碱式碳酸盐。如金属离子水解，M(OH)_n的溶解度与M(CO₃)_n/2的溶解度相差不大，像Mg^2＋、Fe^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋、 Ag^＋、Mn^2＋、Pb^2＋等即生成此盐。

4 Ag^＋ ＋ 2 CO₃^2－ ＋H₂O=Ag₄(OH)₂CO₃ ＋CO₂

2 Cu^2＋＋ 2 CO₃^2－＋H₂O=Cu₂(OH)₂CO₃ ＋CO₂

(3) 生M(OH)_n。若M^n＋极易水解，同时M(OH)_n的溶解度比 M(CO₃)_n/2的小得多，如Fe^3＋、Cr^3＋、Al^3＋等生成氢氧化物。

2 Fe^3＋＋3 CO₃^2－＋3 H₂O 2 Fe(OH)₃ ＋3 CO₂

因为金属离子的水解性与M(OH)_n碱性成反比，即M^n＋越 易水解M(OH)_n的碱性越弱。

由此上述反应规律可总结为:其氢氧化物碱性较强的金属离子可沉淀为碳酸盐；氢氧化物碱性较弱的金属离子可沉淀为碱式碳酸盐；而强水解性的金属离子则以氢氧化物形式沉淀。

据此，可溶性的Na₂CO₃或(NH₄)₂CO₃常用作金属离子的沉淀剂。