a) Để tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp A, ta cần xác định khối lượng từng chất trong hỗn hợp.
Gọi x là khối lượng phenol trong hỗn hợp A, y là khối lượng etanol trong hỗn hợp A.
Theo đề bài, khối lượng hỗn hợp A là 40,4 gam, ta có:
x + y = 40,4 (1)
Khi cho hỗn hợp A tác dụng với Kali dư, ta thu được 8,96 lít khí (đktc). Theo định luật Avogadro, 1 mol khí (ở đktc) chiếm thể tích là 22,4 lít, suy ra số mol khí thu được là:
n = 8,96/22,4 = 0,4 mol
Theo phương trình phản ứng, mỗi mol phenol và etanol tác dụng với 1 mol Kali sẽ sinh ra 1 mol khí, suy ra:
x/94 + y/46 = 0,4 (2)
Giải hệ phương trình (1) và (2), ta có:
x = 22,4 gam
y = 18,0 gam
Vậy thành phần phần trăm khối lượng của phenol và etanol trong hỗn hợp A lần lượt là:
Phenol: (22,4/40,4) x 100% = 55,45%
Etanol: (18,0/40,4) x 100% = 44,55%
b) Khi hỗn hợp A tác dụng với dung dịch Br, các chất trong hỗn hợp sẽ bị oxy hóa. Phản ứng sẽ diễn ra như sau:
C6H5OH + Br2 → C6H5OBr + HBr
CH3CH2OH + Br2 → CH3CH2OBr + HBr
Từ đó suy ra, kết tủa thu được là CH3CH2OBr, tên gọi là bromua etylic.
Theo phương trình trên, mỗi mol hỗn hợp A tương ứng với 1 mol Br2. Vậy, số mol Br2 cần cho phản ứng với 20,2 gam hỗn hợp A là:
n = 20,2/(94+46) = 0,2 mol
Theo định luật bảo toàn khối lượng, khối lượng kết tủa thu được sẽ bằng khối lượng Br2 đã phản ứng với hỗn hợp A. Khối lượng mol của Br2 là 2 x 80 = 160 g/mol, suy ra khối lượng kết tủa thu được là:
m = n x M = 0,2 x 160 = 32 g
Vậy khối lượng kết tủa trắng thu được là 32 gam.
c) Theo phương trình phản ứng ở câu b, mỗi mol hỗn hợp A tương ứng với 1 mol Br2. Do đó, số mol Br2 cần để phản ứng với 20,2 gam hỗn hợp A là:
n = 20,2/(94+46) = 0,2 mol
Vậy thể tích dung dịch Br2 1M cần dùng là:
V = n/C = 0,2/1 = 0,2 l = 200 ml
Vậy thể tích dung dịch Br2 1M cần dùng là 200 ml.