Phương pháp giải:

Do đun nóng nước lọc lại thu được thêm kết tủa nên nước lọc có chứa Ba(HCO₃)₂.

Các phản ứng xảy ra khi cho sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)₂:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O (1)

2CO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HCO₃)₂ (2)

Ba(HCO₃)₂ BaCO₃ + CO₂ + H₂O (3)

Từ đề bài tính được: \[{n_{{O_2}}}\]; \[{n_{BaC{O_3}(1)}}\]; \[{n_{BaC{O_3}(3)}}\]

+ Tính toán theo (1) (2) (3) ta tính được số mol CO₂

⟹ Tính được số mol C trong X (dùng bảo toàn C)

+ Từ khối lượng dung dịch giảm ta tính được số mol H₂O

⟹ Tính được số mol H trong X (dùng bảo toàn H)

+ Bảo toàn nguyên tố O tính được số mol O trong X (dùng bảo toàn O)

+ Lập tỉ lệ n_C : n_H : n_O ⟹ CTĐGN của X.

+ Mà trong hợp chất hữu cơ chứa C, H, O ta luôn có: 0 < H ≤ 2C + 2

⟹ Giá trị của n.

+ Kết luận CTPT của X.

Giải chi tiết:

Do đun nóng nước lọc lại thu được thêm kết tủa nên nước lọc có chứa Ba(HCO₃)₂.

Các phản ứng xảy ra khi cho sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ba(OH)₂:

CO₂ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + H₂O (1)

2CO₂ + Ba(OH)₂ → Ba(HCO₃)₂ (2)

Ba(HCO₃)₂ BaCO₃ + CO₂ + H₂O (3)

Ta có: \[{n_{{O_2}}} = \frac{{6,72}}{{22,4}} = 0,3(mol)\]; \[{n_{BaC{O_3}(1)}} = \frac{{19,7}}{{197}} = 0,1(mol)\]; \[{n_{BaC{O_3}(3)}} = \frac{{9,85}}{{197}} = 0,05(mol)\]

Theo (2) và (3) ⟹ \[{n_{Ba{{(HC{O_3})}_2}(2)}} = {n_{Ba{{(HC{O_3})}_2}(3)}} = {n_{BaC{O_3}(3)}} = 0,05(mol)\]

Theo (1) và (2) ⟹ \[{n_{C{O_2}}} = {n_{C{O_2}(1)}} + {n_{C{O_2}(2)}} = {n_{BaC{O_3}(1)}} + 2{n_{Ba{{(HC{O_3})}_2}(2)}} = 0,1 + 2.0,05 = 0,2(mol)\]

Mặt khác, khối lượng dung dịnh giảm 5,5 gam nên ta có:

\[{m_{dd{\kern 1pt} giam}} = {m_{BaC{O_3}(1)}} - ({m_{C{O_2}}} + {m_{{H_2}O}})\]

\[ \Leftrightarrow 5,5 = 19,7 - (44.0,2 + {m_{{H_2}O}}) \Rightarrow {m_{{H_2}O}} = 5,4(g)\]

\[ \Rightarrow {n_{{H_2}O}} = \frac{{5,4}}{{18}} = 0,3(mol)\]

Bảo toàn nguyên tố O ta có: \[{n_{O(X)}} + 2{n_{{O_2}}} = 2{n_{C{O_2}}} + {n_{{H_2}O}}\]

⟹ n_O(X) + 2.0,3 = 2.0,2 + 0,3 ⟹ n_O(X) = 0,1 mol.

Bảo toàn nguyên tố C, H ta có: \[{n_C} = {n_{C{O_2}}} = 0,2(mol)\]

\[{n_H} = 2{n_{{H_2}O}} = 2.0,3 = 0,6(mol)\]

Gọi CTPT của X là C_xH_yO_z

⟹ x : y : z = n_C : n_H : n_O = 0,2 : 0,6 : 0,1 = 2 : 6 : 1

⟹ CTĐGN là C₂H₆O

CTPT của X có dạng (C₂H₆O)_n hay C_2nH_6nO_n

Trong hợp chất hữu cơ chứa C, H, O ta luôn có:

0 < H ≤ 2C + 2 ⟹ 0 < 6n ≤ 2.2n + 2 ⟹ 0 < n ≤ 1 ⟹ n = 1

Vậy công thức phân tử của X là C₂H₆O.

Theo tác giả, cái gì là đích đến mà chúng ta đều phải tới