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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 2 sur 3 : Que devient le chlore
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ClX2+Cu→CuClX2;CuClX2+2 NaOH→Cu(OH)X2+2 NaCl\ce{Cl2 + Cu -> CuCl2};\quad \ce{CuCl2 + 2NaOH -> Cu(OH)2 + 2NaCl}
Analyse

L'anode de cuivre est attaquée : le Cl2 anodique forme CuCl2 qui, dans la solution agitée, précipite Cu(OH)2 avec le NaOH cathodique et régénère NaCl. Bilan net : la masse de NaCl est inchangée, seule l'eau se décompose.