氯气和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反应中既被氧化又被还原，生成氯化氢（HCl）和次氯酸（HClO）。
次氯酸是一种弱酸，在水中部分电离生成氢离子（H+）和次氯酸根离子（ClO-），而氯化氢则是一种强酸，在水中完全电离生成氢离子和氯离子。
反应的现象包括：水变黄绿色，气泡（氢气）在水里冒出来，并有刺激性气味。
这个反应在日常生活中有着重要的应用，例如次氯酸具有净化和消毒作用，这是由于次氯酸在水中分解产生的次氯酸根离子具有强氧化性。