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当氯气通入水中时，会发生一系列复杂的反应，产生一系列产物。威九国际威九国际网站入口地址以为：氯气的溶解度很低，仅为
0.0345 g/L（25°C）。食盐水威九国际网站入口地址说：然而，当向水中加入食盐（氯化钠）时，氯气的溶解度会显著增加。
早期科学家认为，氯气的高溶解度归因于盐水中的氯离子与氯气发生化学反应
，生成稳定的三氯化氮 (NCl3)。然而，后来的研究表明，这种反应只是微不足道的。
1905 年，化学家 Arthur John Allmand 提出一个大胆的理论，认为氯气在饱和食盐水中实际上是形成了一种水合物，即氯气单水合物 (Cl2·H2O)。威九国际网站入口地址以为：该水合物在水中比氯气本身具有更高的溶解度，从而解释了氯气的异常高溶解度。
Allmand 的理论被后来的研究证实。威九国际网站威九国际网站入口地址以为：红外光谱分析表明，氯气单水合物在饱
和食盐水中存在。该水合物是一种无色气体，比氯气更重。
氯气单水合物的形成涉及氢键的形成。氯分子的正极端与水分子中的负极端相互作用，形成氢键。威九国际网站入口地址说：这种氢键使氯分子更有亲水性，更容易溶解在水中。
饱和食盐水对氯气溶解度的影响是显着的。在 25°C 下，饱和食盐水中氯气的溶解度为 8.6 g/L，是纯水中的 250 倍以上。
氯气的水溶液谜团已经解开，饱和食盐水被确认为氯气异常高溶解度的关键因素。威九国际网站入口地址以为：对氯气在水中的行为的理解对于水处理、化工以及许多其他领域都至关重要。
