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Problème 3

Un volume de 200 cm3^3 d'une solution de chlorure de sodium 2 N (ρ=1,10\rho = 1{,}10 g cm−3^{-3}) a été électrolysé sous agitation permanente dans une cellule à électrodes de cuivre. L'électrolyse a été arrêtée lorsque 22,4 dm3^3 de gaz (aux conditions normales) se sont dégagés à la cathode. Calculer le pourcentage massique de NaCl dans la solution après électrolyse. Masses atomiques relatives : Ar(H)=1A_r(\text{H}) = 1 ; Ar(O)=16A_r(\text{O}) = 16 ; Ar(Na)=23A_r(\text{Na}) = 23 ; Ar(Cl)=35,5A_r(\text{Cl}) = 35{,}5 ; Ar(Cu)=64A_r(\text{Cu}) = 64.
Étape 1 sur 3 : Gaz cathodique
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n(HX2)=22.422.4=1 moln(\ce{H2}) = \dfrac{22.4}{22.4} = 1\ \text{mol}
Analyse

À la cathode, l'eau est réduite : 2 HX2O+2 eX−→HX2+2 OHX−\ce{2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-} ; 22,4 dm3 aux conditions normales valent exactement 1 mol de H2 et 2 mol de H2O sont consommées.