首先，二氧化碳与水反应生成碳酸（H₂CO₃），这是一个可逆反应：
\[ CO_2 + H_2O \leftrightarrow H_2CO_3 \]
接着，碳酸进一步与氢氧化钙发生中和反应，生成碳酸钙沉淀和水。当二氧化碳过量时，碳酸钙会继续与过量的碳酸反应，最终转化为可溶性的碳酸氢钙：
\[ Ca(OH)_2 + CO_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O \]
\[ CaCO_3 + CO_2 + H_2O \rightarrow Ca^{2+} + 2HCO_3^- \]
综合以上过程，整个反应的离子方程式为：
\[ Ca^{2+} + 2OH^- + 2CO_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2HCO_3^- \]
这个过程展示了石灰水在面对过量二氧化碳时的动态变化，从最初的沉淀形成到最终的溶解平衡。
