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一、从微观结构看本质
氯元素位于周期表第三周期末，原子半径小，最外层有7个电子。这一结构特征决定了氯原子非常活泼，难以独立稳定存在，通常需要获得1个电子形成稳定的氯离子。
当无法从外界获得电子时，氯原子之间会两两结合，共用一对电子形成相对稳定的氯分子（Cl₂）。然而这只是"权宜之计"，一旦条件允许，氯分子仍会拆开夺取电子形成氯离子。正因如此，自然界中氯元素主要以Cl⁻形态存在，如海洋和盐湖中的NaCl、KCl、MgCl₂等。
由于Cl₂分子中两个氯原子间仅形成单键，比较容易拆开参与化学反应，因此氯气化学性质非常活泼。
二、物理性质
氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，其主要物理参数如下：
密度：比空气大（相对蒸气密度约为2.5）
溶解性：常温下1体积水可溶解约2体积氯气
熔沸点：熔点-101℃，沸点-34.0℃，易液化
状态：常温常压下为气态，可加压液化储存于钢瓶中
三、化学性质
从化合价变化的角度，氯气的化学性质可归纳为两大类：作为氧化剂的反应和歧化反应。
1. 与金属单质反应（强氧化性）
氯原子极易得电子，表现为强氧化性，与变价金属反应时将其氧化至高价态：
与钠反应：2Na + Cl₂ → 2NaCl（白色烟）
与铁反应：2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃（棕色烟）
与铜反应：Cu + Cl₂ → CuCl₂（棕黄色烟）
值得注意的是，常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，因此液氯可以储存在钢瓶中。
2. 与非金属单质反应
与氢气反应：H₂ + Cl₂ → 2HCl（苍白色火焰，瓶口有白雾），这是工业制盐酸的原理。若混合后光照点燃，则会发生爆炸。
3. 与水的反应（歧化反应）
氯气溶于水后，只有部分与水发生反应：
Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO
这是一个可逆反应，因此即使水对氯气绝对过量，也无法将氯气全部反应完。这也解释了为什么氯水呈现淡黄绿色——其中仍有大量未反应的Cl₂分子。
新制氯水的成分包括：Cl₂、H₂O、HClO、H⁺、Cl⁻、OH⁻、ClO⁻，兼具酸性、强氧化性和漂白性。
4. 与碱的反应（彻底歧化）
在碱溶液中，氯气发生彻底歧化：
与NaOH反应：Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O
与Ca(OH)₂反应：2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ = CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O
后者正是工业制取漂白粉的原理。常温下在稀碱液中歧化为Cl⁻和ClO⁻（+1价），加热或在浓碱液中歧化程度加大，产物为Cl⁻和ClO₃⁻（+5价）。
5. 与还原性盐的反应
氯气能置换出活泼性更弱的卤素单质：
Cl₂ + 2NaBr = Br₂ + 2NaCl
Cl₂ + 2KI = I₂ + 2KCl
利用后者可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝，这是检验氯气的常用方法。
6. 与氧化物反应
例如：SO₂ + Cl₂ + 2H₂O = 2HCl + H₂SO₄
四、次氯酸与漂白粉
次氯酸（HClO）
次氯酸具有三大特性：
弱酸性：酸性比碳酸还弱
不稳定性：2HClO → 2HCl + O₂↑（光照分解），因此氯水需现配现用，保存在棕色试剂瓶中并密封避光
强氧化性：使有色布条褪色，可用作消毒剂和漂白剂
漂白粉
主要成分：CaCl₂ 和 Ca(ClO)₂
有效成分：Ca(ClO)₂
漂白原理：Ca(ClO)₂ + CO₂ + H₂O = CaCO₃↓ + 2HClO，产生的HClO发挥漂白作用
保存要求：由于Ca(ClO)₂会与空气中CO₂和H₂O反应生成HClO，而HClO见光易分解，因此漂白粉必须密封保存
氯气的性质可以浓缩为一句话：源于最外层七电子的不满足，造就了其得电子的强烈渴望。无论是与金属、非金属、水还是碱的反应，本质上都是氯原子追求八电子稳定结构的过程。理解了微观结构，宏观的化学性质便有迹可循、顺理成章。
