氯的最高价氧化物是ClO2。
在化合物中，氯元素的化合价有正一价的，但没有正二价的，所以在氯的化合物中，氯的最高价就是氧化物中的化合价，即氧化物为ClO2。
氯的最高价氧化物是ClO2。
需要注意的是，氯的最高价是+7价，而在氯的氧化物中，氧显-2价，氯显+5价，所以氯的最高价氧化物是ClO2。
氯元素的最高价氧化物是三氧化五氯（Cl2O5）。在氯元素的化合价从-1到最高正价的过程中，氧化物的变化为：
在氯元素的正一价阳离子中，氧化物为氧化氯（ClO）；
在氯元素的零价阳离子中，氧化物为氯酸氧（ClO3）；
在氯元素的最高正五价阳离子中，氧化物为三氧化五氯（Cl2O5）。
需要注意的是，氯元素的最高价氧化物并不稳定，实际上在自然界中并不存在。因此，氯的最高价氧化物更准确的说是五氧化二氯（Cl2O5）或三氧化五氯（Cl2O3）的混合物。在化学反应中，氯原子容易得到一个电子形成负一价的氯离子，从而使氯元素呈现出显著的得电子倾向，表现出强氧化性。