\[ Cl_2 + H_2O \rightarrow H^+ + Cl^- + HOCl \]
这个反应可以进一步分解为两个步骤：
1. 氯气与水发生初步反应：
\[ Cl_2 + H_2O \leftrightarrow H^+ + Cl^- + HClO \]
2. 次氯酸（HClO）可能进一步分解或与其他物质反应，但在此阶段主要表现为上述形式。
需要注意的是，在实际操作中，由于溶液的pH值以及温度等因素的影响，平衡可能会向某一方向偏移。此外，随着反应的进行，溶液中的氯离子浓度会逐渐增加，而氯气的溶解度则会减少。
此离子方程式的书写有助于理解氯气在水中的行为及其对环境的影响。例如，在水处理过程中，利用氯气杀菌消毒正是基于这一原理。通过控制反应条件，可以有效地杀灭细菌和其他微生物，同时避免对人体健康造成危害。因此，掌握这一基本化学反应对于相关领域的研究和技术开发具有重要意义。
