氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中扮演着重要角色。其中，含氯化合物如Ca（ClO）2、NaClO和NaClO2广泛用作消毒剂和漂白剂，主要因为它们具有强烈的氧化性。工业上，氯气与氢氧化钠溶液反应生产NaClO，反应式为Cl2＋2OH-＝ClO-＋Cl-＋H2O。
在化学反应中，氯元素的化合价变化是关键。例如，反应2Cl2＋2Na2CO3＋H2O＝2NaHCO3＋2NaCl＋ClO2中，氯元素的化合价从0价分别升高到＋1价和＋2价，同时部分氯元素的化合价降低到－1价。
ClO3-与SO2在强酸性溶液中反应生成ClO2，反应式为2ClO-＋SO2＝2ClO2＋SO42-。ClO2遇浓盐酸生成Cl2，反应式为2ClO2＋8HCl(浓)＝4H2O＋5Cl2↑，转移电子的物质的量为1.6mol。
Mn2+在ClO2的作用下转化为MnO2，自身还原为Cl-。反应中ClO2与Mn2+的物质的量之比为2:5。氯气与H2O反应生成HCl和O2，反应式为2H2O(液)＋Cl2(g)＝4HCl(g)＋O2(g)。
进一步分析得知，断开1 mol H—O键与断开1 mol H—Cl键所需能量分别是x与y。反应热等于断键吸收的能量减去形成化学键所释放的能量。由此得出4y＋498kJ－2×243 kJ－4x＝－115.6 kJ，简化后得出x－y＝32 kJ，表明H2O中H—O键比HCl中H—Cl键强。
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