Để giải quyết bài tập này, ta sẽ làm theo các bước sau:
### a) Tìm công thức phân tử và viết các công thức cấu tạo có thể có của X.
1. **Tính toán số mol các nguyên tố:**
- Giả sử khối lượng hợp chất X là 100 g.
- Theo đề bài, % khối lượng của O là 53,33%, %C là 40%, còn lại là H.
- Khối lượng O = 53,33 g, khối lượng C = 40 g, khối lượng H = 100 - (53,33 + 40) = 6,67 g.
2. **Tính số mol của từng nguyên tố:**
- Số mol O = 53,33 g / 16 g/mol = 3,333 mol
- Số mol C = 40 g / 12 g/mol = 3,333 mol
- Số mol H = 6,67 g / 1 g/mol = 6,67 mol
3. **Tìm tỉ lệ mol:**
- Tỉ lệ mol C:H:O = 3,333:6,67:3,333 = 1:2:1 (chia cho 3,333).
- Như vậy, công thức đơn giản là C₁H₂O₁, có thể viết là CH₂O.
4. **Công thức phân tử:**
- Công thức phân tử của X là C₁H₂O₁, hoặc có thể là C₆H₁₂O₆ (nếu nhân với 6 để có công thức phân tử cao hơn).
5. **Công thức cấu tạo có thể có:**
- CH₂O (formaldehyde), C₆H₁₂O₆ (glucose) là các hợp chất có thể có cấu trúc tương ứng.
### b) Lập luận tìm công thức cấu tạo đúng của X dựa vào phổ hồng ngoại.
1. **Phân tích phổ hồng ngoại:**
- Từ phổ hồng ngoại, nếu có các đỉnh hấp thụ ở khoảng 3500 - 3200 cm⁻¹, có thể có nhóm -OH (alcohol hoặc acid).
- Nếu có đỉnh hấp thụ khoảng 1740 - 1685 cm⁻¹, có thể có nhóm C=O (carbonyl).
2. **Dựa vào thông tin về nhóm chức:**
- Nếu trên phổ hồng ngoại có đỉnh hấp thụ thuộc vào -OH và -C=O, có thể suy ra rằng hợp chất X có chứa nhóm chức của ancol và carbonyl.
3. **Kết luận:**
- Dựa trên các tính chất trên, hợp chất X có thể là một ancol với nhóm carbonyl, có thể là một aldehyde (như formaldehyde) hoặc một acid (như axit formic).
Như vậy, công thức cấu tạo đúng của X có thể là CH₂O hoặc COOH.
### Kết luận
- Công thức phân tử của hợp chất X là C₁H₂O₁ (CH₂O).
- Các công thức cấu tạo có thể có của X là CH₂O và các dạng khác tương ứng với C₆H₁₂O₆.