碳酸属弱电解质，在水溶液中不完全电离。

所以 碳酸在水中部分电离成CO3^2- 和 H+ ；部分以碳酸分子H2CO3的形式存在。碳酸的电离反应如下：

① H2CO3 =可逆= H+ + HCO3-

碳酸电离过程是一个可逆反应，反应程度与溶液中的碳酸浓度有关，碳酸浓度高，反应物增多，反应正向进行，电离出得离子就更多，同样，如果减少溶液中的碳酸的量，反应会逆向进行，电离出得离子减少。

碳酸溶液中的碳酸分子会分解成二氧化碳和水，也是可逆反应，反应如下：

② H2CO3 =可逆= CO2↑ + H2O

温度升高，会加速碳酸分子的分解。

当加热碳酸溶液时，溶液中的碳酸分子大部分被分解成二氧化碳和水，二氧化碳在水中的溶解度随着温度的升高而减小。随着产生二氧化碳增多，不被溶解的二氧化碳跑出溶液，使得②反应正向进行，被分解的碳酸更多。水溶液中的碳酸分子含量减少，从而使反应①逆向进行，溶液中的离子从新结合成碳酸分子，然后碳酸分子受热接着发生反应②，被分解成二氧化碳和水。

就是说如果时间最够长，持续加热，溶液中的碳酸分子被全部被加热分解成二氧化碳和水，所有碳酸电离出的离子全都转成碳酸分子，然后全都被加热分解完。所以最终溶液中不会有碳酸的剩余，也不会有碳酸电离出得离子剩余。

所以你问题的答案是：

加热碳酸溶液，分解产生二氧化碳和水的是溶液中的碳酸分子，并不是碳酸电离出得离子被分解。

你的第二句话是对的。

随着反应进行，碳酸分子逐渐被消耗，溶液中碳酸分子含量减少，其中由碳酸电离出的离子会从新结合成碳酸分子，然后接着碳酸分子被受热分解。