氯气与水反应的化学方程式为： Cl2 + H2O = HCl + HClO。在这个反应中，氯气（Cl2）既是氧化剂也是还原剂，因此这是一个歧化反应。氯气中的氯元素在水中的氧化态从0变为+1（HClO中的氯）和-1（HCl中的氯）。
此外，次氯酸（HClO）是一种弱酸，不稳定，容易分解为氯化氢（HCl）和氧气（O2）。
反应机理方面，氯气分子受到水的振动，导致氧原子被破坏，氯原子离子（Cl2-）被释放出来，氢原子则连接到另一个水分子上形成表面贴合体（H2O·Cl·····H2O）。
总的来说，氯气与水反应的主要产物是氯化氢和次氯酸，同时伴随着氯气自身的氧化还原过程。
