Для начала найдем количество моль фенола в растворе.

Масса фенола = масса раствора - масса осадка
Масса фенола = 3.31 г

Далее найдем количество моль фенола, соответствующее данной массе:

n(фенол) = m(фенол) / M(фенол)

M(фенол) = 94.11 г/моль (молярная масса фенола)

n(фенол) = 3.31 г / 94.11 г/моль ≈ 0.0352 моль

Одновременно с фенолом в растворе находится и бром, который был получен из бромной воды:

n(бром) = n(фенол)

Так как бром присутствует в виде осадка, а фенол в растворе, то бром не участвует в дальнейших расчетах.

Для полного окисления фенола необходимо 5 моль кислорода (O2), поэтому количество моль кислорода, реагировавшего с фенолом, равно:

n(O2) = n(фенол) 5 = 0.0352 моль 5 = 0.176 моль

Объем 20% раствора NaOH необходимый для поглощения данного количества кислорода можно найти по уравнению химической реакции и стехиометрии реакции:

2NaOH + O2 = Н2О + Na2O2

n(NaOH) = n(O2) 2 = 0.176 моль 2 = 0.352 моль

Масса NaOH = n(NaOH) M(NaOH) = 0.352 моль 40 g/mol = 14.08 г

Далее рассчитаем массовую долю фенола в растворе:

m(р-р) = m(фенол) + m(основы) = 3.31 г + 14.08 г = 17.39 г

Массовая доля фенола = m(фенол) / m(р-р) 100% = 3.31 г / 17.39 г 100% ≈ 19.05%

Итак, массовая доля фенола в растворе составляет около 19.05%.