При электролизе водного раствора соляной кислоты на аноде происходит окисление воды, а не хлора. В данном случае вода выделяется в виде кислорода и протонов, которые реагируют с хлоридными ионы, образуя хлороводород:

2H2O --> O2 + 4H+ + 4e-
4H+ + 4Cl- --> 2H2 + Cl2

Таким образом, хлор в растворе присутствует в виде хлороводорода $HCl$, а не в виде газа. В результате электролиза на катоде выделяется водород, а не хлор.