AP EAMCET 2021 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(C) हाइड्रोकार्बन '$X$' सोडामाइड $(NaNH_2)$ के साथ अभिक्रिया करता है,जो दर्शाता है कि '$X$' एक टर्मिनल एल्काइन है।
टर्मिनल एल्काइन का ओजोनोलिसिस और उसके बाद ऑक्सीडेटिव वर्कअप ($O_3$ और $Zn/H_2O_2$ या $H_2O_2$) करने पर ट्रिपल बॉन्ड टूटकर कार्बोक्सिलिक अम्ल और फॉर्मिक अम्ल $(HCOOH)$ बनाता है।
उत्पादों में से एक के प्रकाशिक सक्रिय होने के लिए,एल्काइल समूह से बनने वाले कार्बोक्सिलिक अम्ल में एक कायरल केंद्र होना चाहिए।
$3-Methylpent-1-yne$ $(CH_3CH_2CH(CH_3)C \equiv CH)$ से शुरू करते हुए:
$CH_3CH_2CH(CH_3)C \equiv CH \xrightarrow{O_3, H_2O_2} CH_3CH_2CH(CH_3)COOH + HCOOH$.
$2-Methylbutanoic acid$ $(CH_3CH_2CH(CH_3)COOH)$ में $C-2$ स्थिति पर एक कायरल कार्बन होता है,जो इसे प्रकाशिक सक्रिय बनाता है।

(C) चरण $1$: $2, 3-$डाइब्रोमोब्यूटेन ऊष्मा की उपस्थिति में $Zn / Cu$ के साथ अभिक्रिया करके विब्रोमीनीकरण द्वारा $trans-$ब्यूट$-2-$ईन बनाता है।
चरण $2$: $trans-$ब्यूट$-2-$ईन $O_3$ और उसके बाद $Zn / H_2O$ के साथ अपचायक ओजोनोलिसिस अभिक्रिया करता है।
चरण $3$: द्वि-आबंध टूटकर एसीटैल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ के दो अणु बनाता है।
अतः,अंतिम उत्पाद $2 \ CH_3CHO$ है।

(A) बेंजीन का मोलर द्रव्यमान $= 78 \ g/mol$.
बेंजीन के मोल $= \frac{7.8 \ g}{78 \ g/mol} = 0.1 \ mol$.
अभिक्रिया: $C_6H_6 + CH_3COCl \xrightarrow{AlCl_3} C_8H_8O + HCl$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol$ बेंजीन $1 \ mol$ $C_8H_8O$ देता है।
अतः,$0.1 \ mol$ बेंजीन सैद्धांतिक रूप से $0.1 \ mol$ $C_8H_8O$ देगा।
$C_8H_8O$ का मोलर द्रव्यमान $= (8 \times 12) + (8 \times 1) + (1 \times 16) = 120 \ g/mol$.
सैद्धांतिक लब्धि $= 0.1 \ mol \times 120 \ g/mol = 12 \ g$.
प्रतिशत लब्धि $= \frac{\text{प्रायोगिक लब्धि}}{\text{सैद्धांतिक लब्धि}} \times 100 = \frac{8.4 \ g}{12 \ g} \times 100 = 70\%$.

(C) बेंजीन का आणविक सूत्र $C_6H_6$ है।
बेंजीन के पूर्ण दहन के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$C_6H_6(l) + \frac{15}{2} O_2(g) \rightarrow 6 CO_2(g) + 3 H_2O(l)$
अभिक्रिया के स्टोइकोमेट्री से,$1 \text{ mole}$ बेंजीन $6 \text{ moles}$ कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ उत्पन्न करता है।
$CO_2$ का मोलर द्रव्यमान $12 + (2 \times 16) = 44 \ g/mol$ है।
अतः,$6 \text{ moles}$ $CO_2$ का द्रव्यमान $6 \times 44 \ g = 264 \ g$ है।
इस प्रकार,बेंजीन के एक मोल के पूर्ण दहन से $264 \ g$ कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न होती है।

(A) जब बेंजीन $500 \ K$ तापमान पर पराबैंगनी $(UV)$ प्रकाश की उपस्थिति में अतिरिक्त क्लोरीन के साथ अभिक्रिया करता है,तो योगात्मक अभिक्रिया होती है।
बेंजीन वलय की विस्थानीकृत $\pi$-इलेक्ट्रॉन प्रणाली टूट जाती है और प्रत्येक छह कार्बन परमाणुओं में से एक पर क्लोरीन परमाणु जुड़ जाता है।
इसके परिणामस्वरूप $1,2,3,4,5,6-\text{हेक्साक्लोरोसाइक्लोहेक्सेन}$ का निर्माण होता है,जिसे सामान्यतः बेंजीन हेक्साक्लोराइड $(BHC)$ या गैमेक्सीन के रूप में जाना जाता है।
अतः,$(P) = \text{बेंजीन हेक्साक्लोराइड}$।

(C) अम्लीयता हाइड्रोजन दाता की प्रवृत्ति के सीधे समानुपाती होती है।
यह $H-X$ बंध की बंध वियोजन एन्थैल्पी पर निर्भर करती है,जहाँ $X = O, S, Se, Te$ है।
समूह में नीचे जाने पर,बंध लंबाई में वृद्धि के कारण हाइड्राइड की बंध वियोजन ऊर्जा कम हो जाती है,जिससे $H^+$ आयनों का निकलना आसान हो जाता है।
इसलिए,समूह में नीचे जाने पर अम्लीय शक्ति बढ़ती है।
अतः,दिए गए हाइड्राइड के अम्लीय गुण का सही क्रम $H_2Te > H_2Se > H_2S > H_2O$ है।

(A) वह धातु ऑक्साइड जो तनु अम्ल के साथ उपचार करने पर $H_2O_2$ देता है,वह $BaO_2$ है क्योंकि इसमें पेरोक्साइड आयन $(O_2^{2-})$ होता है।
जब बेरियम पेरोक्साइड तनु सल्फ्यूरिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह बेरियम सल्फेट और हाइड्रोजन पेरोक्साइड देता है:
$BaO_2 + H_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 + H_2O_2$

(B) $H_2 O_2$ को $50 \%$ ठंडे $H_2 SO_4$ विलयन के विद्युत अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है।
उच्च धारा घनत्व पर $HSO_4^-$ आयनों का विद्युत अपघटन पेरोक्सोडाइसल्फेट $(H_2 S_2 O_8)$ बनाता है,जिसका जल-अपघटन करने पर हाइड्रोजन पेरोक्साइड प्राप्त होता है।
अभिक्रिया:
$2 HSO_4^- \xrightarrow{\text{Electrolysis}} HO_3 SOOSO_3 H + 2 e^-$.
$HO_3 SOOSO_3 H + 2 H_2 O \rightarrow 2 H_2 SO_4 + H_2 O_2$.

(C) पुराने लेड चित्र अक्सर वायुमंडलीय $H_2S$ के साथ लेड पिगमेंट की प्रतिक्रिया के कारण लेड सल्फाइड $(PbS)$ बनने से काले पड़ जाते हैं।
रंग को $H_2O_2$ से धोकर बहाल किया जाता है,जो काले $PbS$ को सफेद लेड सल्फेट $(PbSO_4)$ में ऑक्सीकृत कर देता है।
अभिक्रिया है: $PbS(s) + 4H_2O_2(aq) \rightarrow PbSO_4(s) + 4H_2O(l)$.
इस अभिक्रिया में,$H_2O_2$ एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है,न कि अपचायक (reducing agent) के रूप में।
अतः,कथन $(A)$ सत्य है,लेकिन कारण $(R)$ असत्य है।

(A) जब कोई क्षार प्रोटॉन $(H^{+})$ स्वीकार करता है,तो संयुग्मी अम्ल बनता है।
$NH_{3} + H^{+} \rightarrow NH_{4}^{+}$
$HCO_{3}^{-} + H^{+} \rightarrow H_{2}CO_{3}$
$H_{2}O + H^{+} \rightarrow H_{3}O^{+}$
$HSO_{4}^{-} + H^{+} \rightarrow H_{2}SO_{4}$
अतः,सही मिलान $(a$ $\rightarrow iii), (b$ $\rightarrow i), (c$ $\rightarrow ii), (d$ $\rightarrow iv)$ है।

(D) एक अम्ल प्रोटॉन खोकर जो ऋणायन बनाता है,उसे उसका संयुग्मी क्षार कहा जाता है।
ब्रोंस्टेड-लोरी सिद्धांत के अनुसार,एक प्रबल अम्ल एक दुर्बल संयुग्मी क्षार बनाता है और एक दुर्बल अम्ल एक प्रबल संयुग्मी क्षार बनाता है।
दिए गए हैलाइड आयनों $(F^{-}, Cl^{-}, Br^{-}, I^{-})$ के लिए,संबंधित अम्ल $HF, HCl, HBr$ और $HI$ हैं।
इन हाइड्रोहेलिक अम्लों में $HI$ सबसे प्रबल अम्ल है और $HF$ सबसे दुर्बल अम्ल है।
चूंकि $HF$ सबसे दुर्बल अम्ल है,इसलिए इसका संयुग्मी क्षार $F^{-}$ सबसे प्रबल संयुग्मी क्षार है।

(D) ब्रोंस्टेड-लोरी अम्ल एक प्रोटॉन ($H^{+}$ आयन) दाता होता है,जबकि ब्रोंस्टेड-लोरी क्षार एक प्रोटॉन ($H^{+}$ आयन) स्वीकारकर्ता होता है।
$HSO_4^{-} + H_2O \rightleftharpoons H_2SO_4 + OH^{-}$ (ब्रोंस्टेड क्षार के रूप में कार्य करता है)
$HSO_4^{-} + H_2O \rightleftharpoons SO_4^{2-} + H_3O^{+}$ (ब्रोंस्टेड अम्ल के रूप में कार्य करता है)
अतः,$HSO_4^{-}$ ब्रोंस्टेड अम्ल और ब्रोंस्टेड क्षार दोनों के रूप में कार्य करता है।

(A) $HCl$ जैसे प्रबल अम्ल के लिए,यह जल में पूर्णतः वियोजित हो जाता है: $HCl \rightarrow H^{+} + Cl^{-}$.
$HCl$ की दी गई सांद्रता $= 0.10 \ M$ है,अतः $[H^{+}] = 0.10 \ M = 10^{-1} \ M$.
विलयन का $pH$ इस प्रकार परिकलित किया जाता है: $pH = -\log[H^{+}] = -\log(10^{-1}) = 1$.
$25^{\circ}C$ पर संबंध का उपयोग करने पर: $pH + pOH = 14$.
अतः,$pOH = 14 - pH = 14 - 1 = 13$.

(D) एसिटिक एसिड की वियोजन अभिक्रिया: $CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COO^{-} + H^{+}$
दी गई सांद्रता $c = 0.1 \ M$ और वियोजन की मात्रा $\alpha = 0.0132$ है।
हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता $[H^{+}] = c \times \alpha$ द्वारा प्राप्त होती है।
$[H^{+}] = 0.1 \times 0.0132 = 0.00132 \ M$.
$pH$ की गणना $pH = -\log[H^{+}]$ सूत्र द्वारा की जाती है।
$pH = -\log(0.00132) = -\log(1.32 \times 10^{-3}) = 3 - \log(1.32) \approx 3 - 0.12 = 2.88$.
अतः,विलयन का $pH$ $2.88$ है।

(C) $pH$ पैमाना $0$ से $14$ तक होता है। $pH > 7$ वाले पदार्थ क्षारीय होते हैं और उच्च $pH$ मान अधिक क्षारीयता को दर्शाते हैं।
$1 \ M$ $HCl$ एक प्रबल अम्ल है $(pH \approx 0)$।
आसुत $H_2O$ उदासीन है $(pH = 7)$।
$1 \ M$ $aq$ $NH_3$ एक दुर्बल क्षार है $(pH \approx 11.6)$।
$1 \ M$ $NaOH$ एक प्रबल क्षार है $(pH = 14)$।
अतः,$1 \ M$ $NaOH$ का $pH$ उच्चतम है।

(B) अम्लीय बफर वह विलयन है जो $pH$ में परिवर्तन का विरोध करता है और इसे एक दुर्बल अम्ल और प्रबल क्षार के साथ उसके लवण को मिलाकर तैयार किया जाता है।
$HCOOH$ (दुर्बल अम्ल) और $HCOOK$ (लवण) एक अम्लीय बफर बनाते हैं।
$C_6H_5COOH$ (दुर्बल अम्ल) और $C_6H_5COONa$ (लवण) एक अम्लीय बफर बनाते हैं।
$HCN$ (दुर्बल अम्ल) और $KCN$ (लवण) एक अम्लीय बफर बनाते हैं।
$HClO_4$ एक प्रबल अम्ल है और $NaClO_4$ इसका लवण है। प्रबल अम्ल और उसके लवण का मिश्रण बफर विलयन के रूप में कार्य नहीं करता है क्योंकि बफर के लिए $HA \rightleftharpoons H^+ + A^-$ संतुलन बनाए रखने के लिए एक दुर्बल अम्ल की आवश्यकता होती है। इसलिए,$HClO_4 \& NaClO_4$ एक अम्लीय बफर नहीं है।

(C) बफर विलयन एक दुर्बल अम्ल और उसके लवण या दुर्बल क्षार और उसके लवण के मिश्रण से बना होता है।
$LiOH$ एक प्रबल क्षार है,जबकि $HNO_3$ और $HBr$ प्रबल अम्ल हैं।
$HNO_2$ एक दुर्बल अम्ल है और $NaNO_2$ दुर्बल अम्ल $(HNO_2)$ और प्रबल क्षार $(NaOH)$ के संयोजन से बना लवण है।
अतः,युग्म $(HNO_2 + NaNO_2)$ एक अम्लीय बफर बनाता है।

(B) $AgBr$ का विलेयता गुणनफल $(K_{sp})$ $5 \times 10^{-10}$ है।
वियोजन अभिक्रिया के लिए: $AgBr_{(s)} \rightleftharpoons Ag^{+}_{(aq)} + Br^{-}_{(aq)}$.
$K_{sp}$ का व्यंजक $K_{sp} = [Ag^{+}][Br^{-}]$ है।
$0.2 \ M$ $NaBr$ विलयन में,उभयनिष्ठ आयन प्रभाव के कारण $Br^{-}$ आयनों की सांद्रता $0.2 \ M$ है।
माना $AgBr$ की विलेयता $s$ है।
तब $[Ag^{+}] = s$ और $[Br^{-}] = 0.2 + s \approx 0.2$ (चूंकि $s$ बहुत छोटा है)।
$5 \times 10^{-10} = s \times 0.2$.
$s = \frac{5 \times 10^{-10}}{0.2} = 25 \times 10^{-10} \ M$.

(D) $Ag_2CO_3$ का वियोजन: $Ag_2CO_3(s) \rightleftharpoons 2Ag^{+}(aq) + CO_3^{2-}(aq)$.
माना विलेयता $S$ है। यदि $S = 1.20 \times 10^{-4} \ mol \ L^{-1}$ है,तो $K_{sp} = 4S^3$.
$K_{sp} = 4 \times (1.20 \times 10^{-4})^3 = 4 \times 1.728 \times 10^{-12} = 6.912 \times 10^{-12} \approx 6.90 \times 10^{-12}$.

(B) लवण $AB_4$ के लिए,वियोजन इस प्रकार है:
$AB_{4(s)} \rightleftharpoons A^{4+}_{(aq)} + 4B^{-}_{(aq)}$
यदि $S$ मोलर विलेयता है,तो:
$[A^{4+}] = S$
$[B^{-}] = 4S$
विलेयता गुणनफल $K_{sp}$ इस प्रकार दिया गया है:
$K_{sp} = [A^{4+}][B^{-}]^4$
$K_{sp} = (S)(4S)^4$
$K_{sp} = S \cdot 256S^4$
$K_{sp} = 256S^5$
$S^5 = \frac{K_{sp}}{256}$
$S = \left(\frac{K_{sp}}{256}\right)^{1/5}$

(C) आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ से।
चूंकि $n = \frac{m}{M}$,हमारे पास $PV = \frac{m}{M}RT$ है,जहां $m$ द्रव्यमान है और $M$ मोलर द्रव्यमान है।
यह दर्शाता है कि $m = \frac{PVM}{RT}$,इसलिए $m \propto \frac{P}{T}$ है।
माना $m_1 = 6 \ g$,$P_1 = P$,और $T_1 = 400 \ K$ है।
माना $m_2$ अंतिम द्रव्यमान है,$P_2 = \frac{P}{2}$,और $T_2 = 300 \ K$ है।
अनुपात $\frac{m_2}{m_1} = \frac{P_2}{P_1} \times \frac{T_1}{T_2}$ का उपयोग करने पर:
$\frac{m_2}{6} = \frac{P/2}{P} \times \frac{400}{300} = \frac{1}{2} \times \frac{4}{3} = \frac{2}{3}$ है।
अतः,$m_2 = 6 \times \frac{2}{3} = 4 \ g$ है।
बाहर निकली हुई ऑक्सीजन का द्रव्यमान $\Delta m = m_1 - m_2 = 6 \ g - 4 \ g = 2 \ g$ है।

(C) दिया गया है: कार का द्रव्यमान $m = 500 \ kg$,मोड़ की त्रिज्या $r = 50 \ m$,और वेग $v = 36 \ km/h$ है।
सबसे पहले,वेग को $SI$ मात्रक $(m/s)$ में परिवर्तित करें:
$v = 36 \times \frac{5}{18} = 10 \ m/s$.
अभिकेंद्र बल का सूत्र $F = \frac{mv^2}{r}$ है।
सूत्र में मान रखने पर:
$F = \frac{500 \times (10)^2}{50}$
$F = \frac{500 \times 100}{50}$
$F = 10 \times 100 = 1000 \ N$.
अतः,कार पर कार्य करने वाला अभिकेंद्र बल $1000 \ N$ है।

(A) एम्पीयर के परिपथीय नियम के अनुसार,अक्ष से $r$ दूरी पर चुंबकीय क्षेत्र $\vec{B}$ का मान $\oint \vec{B} \cdot d\vec{l} = \mu_0 I_{\text{enclosed}}$ द्वारा दिया जाता है।
केबल के बाहर किसी बिंदु के लिए $(r > R_{\text{outer}})$,कुल परिबद्ध धारा $I_{\text{enclosed}} = I_{\text{inner}} + I_{\text{outer}}$ है।
चूंकि धाराएं समान और विपरीत दिशाओं में हैं,इसलिए $I_{\text{inner}} = I$ और $I_{\text{outer}} = -I$ है।
अतः,$I_{\text{enclosed}} = I + (-I) = 0$ है।
चूंकि परिबद्ध धारा शून्य है,इसलिए केबल के बाहर चुंबकीय क्षेत्र $\vec{B}$ शून्य होता है।

(C) दिया गया है कि तार की लंबाई $= L$ है। तार से प्रवाहित धारा $= I$ है। मान लीजिए तार द्वारा निर्मित वृत्ताकार लूप की त्रिज्या $R$ है।
अतः,परिधि $2 \pi R = L$,जिससे $R = \frac{L}{2 \pi}$ प्राप्त होता है।
तार के एक छोटे खंड $AB$ पर विचार करें जिसकी लंबाई $\Delta l$ है और जो केंद्र $O$ पर $\Delta \theta$ कोण बनाता है। इस प्रकार,$\Delta l = R \Delta \theta$ है।
इस छोटे खंड $AB$ पर कार्य करने वाला चुंबकीय बल $F = I B \Delta l = I B R \Delta \theta$ है,जो त्रिज्यीय रूप से बाहर की ओर कार्य करता है।
मान लीजिए तार में तनाव $T$ है। खंड के सिरों पर तनाव के घटक $T \cos(\Delta \theta / 2)$ एक-दूसरे को निरस्त कर देते हैं।
तनाव बल का त्रिज्यीय घटक $2 T \sin(\Delta \theta / 2)$ है।
संतुलन के लिए,चुंबकीय बल को तनाव के त्रिज्यीय घटक द्वारा संतुलित होना चाहिए:
$2 T \sin(\Delta \theta / 2) = F = I B R \Delta \theta$।
चूंकि $\Delta \theta$ बहुत छोटा है,इसलिए $\sin(\Delta \theta / 2) \approx \Delta \theta / 2$ है।
अतः,$2 T (\Delta \theta / 2) = I B R \Delta \theta$,जो सरल होकर $T = I B R$ बन जाता है।
तनाव के समीकरण में $R = \frac{L}{2 \pi}$ का मान रखने पर,हमें $T = I B (\frac{L}{2 \pi}) = \frac{I B L}{2 \pi}$ प्राप्त होता है।

(B) जब कोई पिंड एक वृत्त के अनुदिश एकसमान चाल $v$ से गति करता है,तो वह केंद्र की ओर निर्देशित अभिकेंद्र त्वरण का अनुभव करता है,हालाँकि उसकी रैखिक चाल नियत रहती है।
चूँकि पिंड पर कार्य करने वाला अभिकेंद्र बल $F$ हमेशा केंद्र की ओर निर्देशित होता है और विस्थापन $s$ हमेशा वृत्त की स्पर्शरेखा के अनुदिश होता है,इसलिए बल और विस्थापन के बीच का कोण $\theta = 90^{\circ}$ होता है।
किया गया कार्य $W$ सूत्र द्वारा दिया जाता है:
$W = F \cdot s = F s \cos \theta$
चूँकि $\theta = 90^{\circ}$ है,इसलिए $\cos 90^{\circ} = 0$ होता है।
अतः,$W = F s (0) = 0$।
इसलिए,पिंड पर कोई कार्य नहीं किया जाता है।

(A) Time-period in spring-block system is given by, $T = 2 \pi \sqrt{\frac{m}{k}} $
If mass is doubled, $T^{\prime} = 2 \pi \sqrt{\frac{2m}{k}} $ $ \Rightarrow \quad T^{\prime} = \sqrt{2} T $
Hence, time period becomes $ \sqrt{2} $ times, if the mass of the block is doubled.
$ (A \rightarrow 4) $
(B) For spring, $ \mathrm{PE} = \frac{1}{2} k x^2 $
If spring constant is increased 4 times, PE becomes 4 times.
$ (B \rightarrow 3) $
(C) Speed of the block, $ v = \omega A $
Hence, velocity of the block becomes twice when amplitude of the oscillation is doubled.
$ (C \rightarrow 2) $
(D) Energy of the oscillation, $ E = \frac{1}{2} m \omega^2 a^2 $
$ \begin{aligned} & & E^{\prime} = \frac{1}{2} m \omega^{\prime 2} a^2 \\ \Rightarrow & E^{\prime} & = \frac{1}{2} m(2 \omega)^2 a^2 = \frac{4}{2} m \omega^2 a^2 \quad \left( \because \omega^{\prime} = 2 \omega \right) \\ \Rightarrow & E^{\prime} & = 4 E \end{aligned} $
Energy of the oscillation becomes 4 times when angular frequency is doubled.
$ (D \rightarrow 1) $

(A) जब बोरेक्स $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ को पानी में घोला जाता है,तो यह जल-अपघटन (hydrolysis) द्वारा ऑर्थोबोरिक एसिड और सोडियम हाइड्रॉक्साइड बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Na_2B_4O_7 + 7H_2O \rightarrow 2NaOH + 4H_3BO_3$
चूंकि $NaOH$ एक प्रबल क्षार है,इसलिए प्राप्त विलयन प्रकृति में क्षारीय होता है।

(A) डाइबोरेन $(B_2H_6)$ एक इलेक्ट्रॉन-न्यून अणु है।
इसकी संरचना में,चार टर्मिनल हाइड्रोजन परमाणु और दो बोरॉन परमाणु एक ही तल में स्थित होते हैं।
दो सेतु (bridging) हाइड्रोजन परमाणु इस तल के ऊपर और नीचे स्थित होते हैं।
टर्मिनल $B-H$ बंध सामान्य $2-$केंद्रित$-2-$इलेक्ट्रॉन $(2c-2e)$ बंध हैं जिनका बंध कोण $120^{\circ}$ $(x)$ है।
सेतु $B-H-B$ बंध $3-$केंद्रित$-2-$इलेक्ट्रॉन $(3c-2e)$ बंध हैं,जिन्हें आमतौर पर बनाना-बॉन्ड या टाऊ-बॉन्ड के रूप में जाना जाता है।
सेतु $H-B-H$ बंध कोण $(y)$ $97^{\circ}$ है।

(B) $H_3BO_3$ एक दुर्बल मोनोबेसिक लुईस अम्ल है। यह पानी में सीधे $H^{+}$ आयन नहीं देता है।
इसके बजाय,यह पानी के अणु से $OH^{-}$ आयन को स्वीकार करके लुईस अम्ल के रूप में कार्य करता है।
यह प्रक्रिया पानी के अणु से एक प्रोटॉन $(H^{+})$ मुक्त करती है,जिससे विलयन की अम्लता बढ़ जाती है।
अभिक्रिया: $B(OH)_3 + 2H_2O \rightarrow [B(OH)_4]^{-} + H_3O^{+}$.
इसलिए,$H_3BO_3$ को एक अम्ल माना जाता है क्योंकि इसका अणु पानी से $OH^{-}$ स्वीकार करता है और प्रोटॉन मुक्त करता है।

(A) $BCl_3$ की आणविक ज्यामिति त्रिकोणीय समतलीय होती है क्योंकि बोरॉन $sp^2$ संकरित होता है जिसमें तीन बंध युग्म होते हैं और कोई एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म नहीं होता है।
$BCl_3 \cdot NH_3$ संकुल में,बोरॉन परमाणु $NH_3$ के नाइट्रोजन परमाणु के साथ एक उपसहसंयोजक बंध बनाता है।
उपसहसंयोजक बंध के निर्माण के बाद,बोरॉन परमाणु चार परमाणुओं (तीन $Cl$ और एक $N$) से घिरा होता है,जिसके परिणामस्वरूप $sp^3$ संकरण होता है।
इसलिए,$BCl_3 \cdot NH_3$ की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है।

(B) बोरोन यौगिकों का उपयोग अक्सर लुईस अम्ल के रूप में किया जाता है क्योंकि इनमें एक रिक्त $p$-कक्षक होता है जो इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार कर सकता है।
बोरोन लुईस अम्ल के रूप में व्यवहार करता है क्योंकि इसके संयोजी कोश में केवल $3$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,जिससे इसका अष्टक अधूरा रहता है।
उदाहरण के लिए,$B_2H_6$ एक इलेक्ट्रॉन-न्यून यौगिक है।
बोरोन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $B (Z=5) = [He] 2s^2 2p^1$ है।
इसके परिणामस्वरूप $BF_3$ जैसे यौगिकों में केंद्रीय परमाणु के संयोजी कोश में कुल $6$ इलेक्ट्रॉन होते हैं,जो अष्टक पूर्ण करने के लिए आवश्यक $8$ इलेक्ट्रॉनों से कम है।

(C) $NaBH_4$ एक मंद अपचायक (reducing agent) है। जब सोडियम बोरोहाइड्राइड आयोडीन के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह डाइबोरेन,सोडियम आयोडाइड और हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करता है। इस अभिक्रिया में डाइबोरेन प्राप्त करने के लिए डाइग्लाइम (diglyme) में सोडियम बोरोहाइड्राइड का आयोडीन द्वारा ऑक्सीकरण होता है। यह विधि $B_2H_6$ के औद्योगिक उत्पादन में सामान्य है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2NaBH_4 + I_2 \xrightarrow{\text{Diglyme}} B_2H_6 + 2NaI + H_2$

(C) $AlF_3$ निर्जलीय $HF$ में अघुलनशील है क्योंकि इसमें $Al^{3+}$ केंद्र के साथ परस्पर क्रिया करने के लिए मुक्त $F^-$ आयनों की कमी होती है।
$KF$ की उपस्थिति में,$KF$ वियोजित होकर $F^-$ आयन प्रदान करता है,जो $AlF_3$ के साथ अभिक्रिया करके एक घुलनशील संकुल बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$AlF_3 + 3KF \rightarrow K_3[AlF_6]$
यह संकुल $3K^+$ और $[AlF_6]^{3-}$ में वियोजित हो जाता है।
अतः,सही विकल्प $[AlF_6]^{3-}$ है।

(D) सोडियम कार्बोनेट $(Na_2CO_3)$ से बेकिंग सोडा $(NaHCO_3)$ बनाने की अभिक्रिया का समीकरण है:
$Na_2CO_3 + H_2O + CO_2 \rightarrow 2NaHCO_3$
संतुलित रासायनिक समीकरण से यह स्पष्ट है कि $1 \text{ मोल}$ $H_2O$,$1 \text{ मोल}$ $CO_2$ के साथ अभिक्रिया करता है।
अतः,$H_2O : CO_2$ का मोलर अनुपात $1:1$ है।

(C) किसी तत्व की समन्वय संख्या संयोजी कोश में रिक्त कक्षकों की उपलब्धता पर निर्भर करती है।
कार्बन $2^{nd}$ आवर्त में स्थित है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^2 2s^2 2p^2$ है। इसमें रिक्त $d$-कक्षक नहीं होते हैं,इसलिए इसकी अधिकतम सहसंयोजकता $4$ तक सीमित है।
जर्मेनियम $4^{th}$ आवर्त में स्थित है और इसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{10} 4s^2 4p^2$ है।
रिक्त $d$-कक्षकों की उपस्थिति के कारण,जर्मेनियम अपनी समन्वय संख्या को $4$ से अधिक बढ़ा सकता है।

(B) फुलरीन कार्बन के अपररूप हैं जो कार्बन परमाणुओं के क्लस्टर से बने होते हैं,जैसे $C_{60}$,$C_{70}$,$C_{76}$ और $C_{84}$।
फुलरीन का संश्लेषण कम दबाव पर अक्रिय गैस (जैसे हीलियम या आर्गन) की उपस्थिति में इलेक्ट्रिक आर्क में ग्रेफाइट को गर्म करके किया जाता है।
इस प्रक्रिया के दौरान,कार्बन वाष्पित हो जाता है और संघनित होकर कालिख (soot) बनाता है जिसमें विभिन्न फुलरीन होते हैं।
$C_{60}$ (बकमिन्स्टरफुलरीन) मुख्य उत्पाद है,जबकि $C_{70}$ कम मात्रा में प्राप्त होता है।

(B) जब सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड $(SiCl_4)$ पानी की अधिकता के साथ अभिक्रिया करता है,तो इसका पूर्ण जल-अपघटन (hydrolysis) होता है।
सिलिकॉन में रिक्त $d$-कक्षक होते हैं,जो पानी के अणु को सिलिकॉन परमाणु पर आक्रमण करने की अनुमति देते हैं,जिससे क्लोरीन परमाणुओं का हाइड्रॉक्सिल समूहों द्वारा प्रतिस्थापन होता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$SiCl_4 + 4H_2O \rightarrow Si(OH)_4 + 4HCl$
अतः,मुख्य उत्पाद सिलिसिक एसिड,$Si(OH)_4$ है।

(A) $SiO_2$ एक सहसंयोजक त्रि-आयामी नेटवर्क ठोस है।
सिलिका (जिसे आमतौर पर क्वार्ट्ज के रूप में जाना जाता है) $SiO_2$ है,जिसका उपयोग आमतौर पर कांच,सिरेमिक और पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री बनाने के लिए किया जाता है।
सिलिका का सबसे आम उपयोग जल निस्पंदन में होता है; अपने समान आकार और माप के कारण,यह एक प्रभावी निस्पंदन बेड है जो पानी से दूषित पदार्थों को हटाता है।
$SiO_2$ उच्च $Si-O$ बंध एन्थैल्पी के कारण कम अभिक्रियाशील है। इसलिए,यह कथन कि यह अत्यधिक अभिक्रियाशील है,गलत है।

(B) पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले दो तत्व ऑक्सीजन और सिलिकॉन हैं। इन तत्वों द्वारा निर्मित यौगिक $(A)$ सिलिकॉन डाइऑक्साइड $(SiO_2)$ है,जिसका उपयोग भवन निर्माण (जैसे रेत और कंक्रीट में) में व्यापक रूप से किया जाता है।
जब सिलिकॉन डाइऑक्साइड $(SiO_2)$ उच्च तापमान पर कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करता है,तो यह एक अपचयन प्रतिक्रिया से गुजरता है:
$SiO_2 + 3C \xrightarrow{\Delta} SiC + 2CO$
यहाँ,$(B)$ कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ है,जो एक जहरीली,स्थिर द्विपरमाणुक गैस है।

(A) सिलिकोन्स का उपयोग ग्रीस (लुब्रिकेंट्स) के रूप में और उनकी अक्रिय प्रकृति और जैव-अनुकूलता के कारण सर्जिकल इम्प्लांट में किया जाता है।
जिओलाइट्स का उपयोग उत्प्रेरक के रूप में (जैसे,$ZSM-5$) और जल मृदुकरण में आयन एक्सचेंजर्स के रूप में किया जाता है।
अतः,सही मिलान हैं:
$A$ (सिलिकोन्स) $\rightarrow$ $(ii)$ ग्रीस,$(iii)$ सर्जिकल इम्प्लांट में।
$B$ (जिओलाइट्स) $\rightarrow$ $(i)$ उत्प्रेरक के रूप में,$(iv)$ आयन एक्सचेंजर्स के रूप में।
सही कोड $A-(ii, iii), B-(i, iv)$ है।

(C) नाइट्रिक अम्ल $(HNO_3)$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है। यह आमतौर पर उत्पन्न $H_2$ गैस को जल में ऑक्सीकृत कर देता है और स्वयं नाइट्रोजन ऑक्साइड में अपचयित हो जाता है।
हालाँकि,मैग्नीशियम $(Mg)$ और मैंगनीज $(Mn)$ बहुत तनु नाइट्रिक अम्ल के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस मुक्त करते हैं।
$Mg + 2HNO_3 \text{ (अत्यंत तनु)} \rightarrow Mg(NO_3)_2 + H_2 \uparrow$

(B) ओजोन अणु $(O_3)$ दो विहित संरचनाओं के बीच अनुनाद प्रदर्शित करता है।
प्रत्येक अनुनाद संरचना में,केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु दो टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणुओं से एक एकल बंध और एक द्वि-बंध द्वारा जुड़ा होता है।
एकल बंध में $1 \sigma$ बंध होता है,और द्वि-बंध में $1 \sigma$ और $1 \pi$ बंध होता है।
इसलिए,$\sigma$ बंधों की कुल संख्या $2$ है और $\pi$ बंधों की कुल संख्या $1$ है।
कोणीय ओजोन अणु में बंध कोण लगभग $117^{\circ}$ होता है।

(B) कैल्शियम धातु की जल के साथ अभिक्रिया: $Ca + 2H_2O \longrightarrow Ca(OH)_2 + H_2(g)$ है।
कैल्शियम हाइड्राइड की जल के साथ अभिक्रिया: $CaH_2 + 2H_2O \longrightarrow Ca(OH)_2 + 2H_2(g)$ है।
दोनों अभिक्रियाएं जल-अपघटन पर उत्पाद के रूप में $H_2$ गैस देती हैं।

(D) सही विकल्प $(d)$ है। क्लोरीन जल के साथ अभिक्रिया करके हाइपोक्लोरस अम्ल $(HOCl)$ बनाता है,जो अस्थिर होता है और विघटित होकर नवजात ऑक्सीजन $([O])$ देता है।
$Cl_2 + H_2O \longrightarrow HCl + HOCl$
$HOCl \longrightarrow HCl + [O]$
यह नवजात ऑक्सीजन क्लोरीन जल के विरंजन (bleaching) और ऑक्सीकरण गुणों के लिए जिम्मेदार है।

(C) जल की उपस्थिति में आयोडीन और क्लोरीन की अभिक्रिया एक ऑक्सीकरण अभिक्रिया है,जिसमें आयोडीन का ऑक्सीकरण आयोडिक अम्ल $(HIO_3)$ में होता है और क्लोरीन का अपचयन हाइड्रोक्लोरिक अम्ल $(HCl)$ में होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$I_2 + 5Cl_2 + 6H_2O \longrightarrow 2HIO_3 + 10HCl$
दी गई अभिक्रिया $I_2 + 5Cl_2 + 6H_2O \longrightarrow X + Y$ के साथ तुलना करने पर,$X$ का मान $HIO_3$ और $Y$ का मान $HCl$ प्राप्त होता है।

(B) ऑक्सोअम्लों की अम्लता केंद्रीय परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था और विद्युत ऋणात्मकता पर निर्भर करती है।
$1$. $HClO_4$ में $Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है,जबकि $H_2SO_4$ में $S$ की $+6$ है। उच्च ऑक्सीकरण अवस्था मजबूत इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव पैदा करती है,जिससे $O-H$ बंध अधिक ध्रुवीय हो जाता है और इसे तोड़ना आसान हो जाता है।
$2$. $Cl$,$S$ की तुलना में अधिक विद्युत ऋणात्मक है,जो $O-H$ बंध पर इलेक्ट्रॉन-आकर्षक प्रभाव को और बढ़ाता है।
$4$. $Cl$ की उच्च ऑक्सीकरण अवस्था और विद्युत ऋणात्मकता के कारण,$ClO_3$ समूह $SO_3$ समूह की तुलना में अधिक मजबूत प्रेरक प्रभाव (inductive effect) डालता है,जिससे $H^+$ का निकलना आसान हो जाता है।
कथन $3$ इन अम्लों का एक गुण है लेकिन यह यह नहीं बताता कि $HClO_4$,$H_2SO_4$ से अधिक प्रबल अम्ल क्यों है।
अतः,कथन $1$,$2$ और $4$ सही कारण हैं।

(B) आण्विक ब्रोमीन $(Br_2)$ की $3$ मोल आण्विक फ्लोरीन $(F_2)$ के साथ अभिक्रिया से $2$ मोल $BrF_3$ प्राप्त होता है।
$BrF_3$ एक अंतर-हैलोजन यौगिक है।
रासायनिक अभिक्रिया:
$Br_{2(g)} + 3F_{2(g)} \longrightarrow 2BrF_{3(g)}$
$BrF_3$ में,केंद्रीय ब्रोमीन परमाणु के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन होते हैं। यह $3$ फ्लोरीन परमाणुओं के साथ $3$ सहसंयोजक बंध बनाता है,जिसमें $3$ इलेक्ट्रॉनों का उपयोग होता है।
शेष इलेक्ट्रॉन = $7 - 3 = 4$ इलेक्ट्रॉन,जो $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pairs) बनाते हैं।
अतः,केंद्रीय ब्रोमीन परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या $2$ है।

(A) सबसे पहले,$6$ पुरुषों को एक गोल मेज के चारों ओर व्यवस्थित करें। $n$ वस्तुओं को एक वृत्त में व्यवस्थित करने के तरीकों की संख्या $(n-1)!$ होती है। अतः,$6$ पुरुषों को $(6-1)! = 5!$ तरीकों से बैठाया जा सकता है।
$6$ पुरुषों के बीच $6$ स्थान बनते हैं जहाँ $5$ महिलाओं को बैठाया जा सकता है ताकि कोई भी दो महिलाएँ एक साथ न बैठें।
इन $6$ स्थानों में $5$ महिलाओं को व्यवस्थित करने के तरीकों की संख्या $P(6, 5) = 6!$ है।
अतः,कुल तरीकों की संख्या $5! \times 6!$ है।

(B) त्रिभुज का केंद्रक $C = \left(\frac{3 + 1 + 2}{3}, \frac{-1 + 3 + 4}{3}\right) = (2, 2)$ है।
रेखाओं $x + 3y = 1$ और $3x - y = -1$ को हल करने पर,प्रतिच्छेदन बिंदु $P = \left(-\frac{1}{5}, \frac{2}{5}\right)$ प्राप्त होता है।
$C(2, 2)$ और $P\left(-\frac{1}{5}, \frac{2}{5}\right)$ से गुजरने वाली रेखा का समीकरण $8x - 11y + 6 = 0$ है।
विकल्प $(-9, -6)$ इस समीकरण को संतुष्ट करता है: $8(-9) - 11(-6) + 6 = -72 + 66 + 6 = 0$.

(B) चूँकि अक्षों को $\theta = 45^{\circ}$ के कोण पर घुमाया गया है,हम $(x, y)$ को $(x \cos 45^{\circ} - y \sin 45^{\circ}, x \sin 45^{\circ} + y \cos 45^{\circ})$ अर्थात $(\frac{x-y}{\sqrt{2}}, \frac{x+y}{\sqrt{2}})$ से प्रतिस्थापित करते हैं। दिए गए समीकरण $3x^2 + 3y^2 + 2xy = 2$ में इन मानों को रखने पर:
$3(\frac{x-y}{\sqrt{2}})^2 + 3(\frac{x+y}{\sqrt{2}})^2 + 2(\frac{x-y}{\sqrt{2}})(\frac{x+y}{\sqrt{2}}) = 2$
$\frac{3}{2}(x^2 + y^2 - 2xy) + \frac{3}{2}(x^2 + y^2 + 2xy) + \frac{2}{2}(x^2 - y^2) = 2$
$\frac{3}{2}(2x^2 + 2y^2) + (x^2 - y^2) = 2$
$3x^2 + 3y^2 + x^2 - y^2 = 2$
$4x^2 + 2y^2 = 2$
$2$ से भाग देने पर,हमें $2x^2 + y^2 = 1$ प्राप्त होता है।

(B) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $(CH_3CO)_2O$ और पिरिडीन के साथ एनिलीन का एसिटिलेशन $-NH_2$ समूह की रक्षा करता है,जिससे एसिटानिलाइड बनता है।
$2$. $-NHCOCH_3$ समूह की त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण $CH_3CO_2H$ में $Br_2$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन पैरा-स्थान पर होता है,जिससे $p$-ब्रोमोएसिटानिलाइड प्राप्त होता है।
$3$. $NaOH(aq)$ के साथ जल-अपघटन एसिटिल समूह को हटाकर $p$-ब्रोमोएनिलीन को पुनर्जीवित करता है।
$4$. $0-5 \ ^\circ C$ पर $HNO_2$ के साथ डायज़ोटाइजेशन $-NH_2$ समूह को डायज़ोनियम लवण,$-N_2^+Cl^-$ में परिवर्तित करता है।
$5$. $CuCl/HCl$ के साथ सैंडमेयर अभिक्रिया डायज़ोनियम समूह को क्लोरीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करती है,जिसके परिणामस्वरूप $1$-ब्रोमो-$4$-क्लोरोबेंजीन प्राप्त होता है।

(C) जलीय $NaOH$ की उपस्थिति में फिनोल की $CHCl_3$ के साथ अभिक्रिया को $Reimer-Tiemann$ अभिक्रिया के रूप में जाना जाता है।
इस अभिक्रिया में,$CHCl_3$,$NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके एक डाइक्लोरोकार्बीन मध्यवर्ती $(:CCl_2)$ उत्पन्न करता है।
यह इलेक्ट्रोफिलिक कार्बीन फेनॉक्साइड आयन पर ऑर्थो स्थिति पर आक्रमण करता है।
प्राप्त मध्यवर्ती का जल-अपघटन होने पर सैलिसिलल्डिहाइड ($2$-हाइड्रॉक्सीबेंजाल्डिहाइड) अपने लवण रूप में प्राप्त होता है,जो सोडियम $2-$फॉर्मिलफेनोलेट है।

(D) चरण $(i)$ और $(ii)$: क्षारीय $KMnO_4$ के साथ स्टाइरीन $(C_6H_5CH=CH_2)$ का ऑक्सीकरण और उसके बाद अम्लीय वर्कअप $(H_3O^+)$ करने पर बेन्जोइक अम्ल $(C_6H_5COOH)$ प्राप्त होता है।
चरण $(iii)$: बेन्जोइक अम्ल में $-COOH$ समूह होता है,जो एक निष्क्रिय करने वाला और मेटा-निर्देशी समूह है। इसलिए,$Br_2/FeBr_3$ के साथ इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया में ब्रोमीन परमाणु मेटा स्थिति पर जुड़ जाएगा।
अंतिम उत्पाद $m$-ब्रोमोबेन्जोइक अम्ल है।

(C) अभिक्रिया इस प्रकार आगे बढ़ती है:
$1$. पहला चरण पेरोक्साइड,$(C_6H_5CO)_2O_2$ की उपस्थिति में मिथाइलीनसाइक्लोहेक्सेन के साथ $HBr$ का एंटी-मार्कोवनिकोव योग है। यह (साइक्लोहेक्सिलमिथाइल) ब्रोमाइड,$C_6H_{11}CH_2Br$ देता है।
$2$. दूसरा चरण $KCN$ के साथ न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है,जहाँ ब्रोमाइड आयन को साइनाइड समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है,जिससे साइक्लोहेक्सिलएसिटोनाइट्राइल,$C_6H_{11}CH_2CN$ प्राप्त होता है।
$3$. तीसरा चरण नाइट्राइल समूह का अम्ल-उत्प्रेरित जलअपघटन है और उसके बाद गर्म करने पर,यह $-CN$ समूह को कार्बोक्सिलिक एसिड समूह,$-COOH$ में परिवर्तित कर देता है। अंतिम उत्पाद साइक्लोहेक्सिलएसिटिक एसिड,$C_6H_{11}CH_2COOH$ है।

(A) अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$(i)$ $CH_3OH$,$KI$ के साथ अभिक्रिया करके $CH_3I$ बनाता है।
(ii) $CH_3I$,शुष्क ईथर में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके ग्रिगनार्ड अभिकर्मक $CH_3MgI$ बनाता है।
(iii) $CH_3MgI$,$1$-इंडेनोन ($2,3$-डाईहाइड्रो-$1H$-इंडन-$1$-ओन) के कार्बोनिल समूह पर न्यूक्लियोफिलिक योगात्मक अभिक्रिया करता है।
(iv) इसके बाद $H_2O$ के साथ जल-अपघटन करने पर $1$-मिथाइल-$2,3$-डाईहाइड्रो-$1H$-इंडन-$1$-ऑल प्राप्त होता है।
$(v)$ $358 \ K$ पर $20\% H_3PO_4$ का उपयोग करके अल्कोहल का निर्जलीकरण करने पर अधिक स्थिर संयुग्मित एल्कीन,$1$-मिथाइल-$1H$-इंडीन मुख्य उत्पाद के रूप में प्राप्त होता है।

(C) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. टोल्यूइन $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजिलिक स्थिति पर मुक्त-मूलक प्रतिस्थापन करता है,जिससे बेंजिल ब्रोमाइड $(C_6H_5CH_2Br)$ बनता है।
$2$. बेंजिल ब्रोमाइड शुष्क ईथर में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक,बेंजिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(C_6H_5CH_2MgBr)$ बनाता है।
$3$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक फॉर्मेल्डिहाइड $(CH_2O)$ के साथ अभिक्रिया करता है और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ द्वारा $2$-फेनिलएथेनॉल $(C_6H_5CH_2CH_2OH)$ बनाता है।
$4$. अंत में,$2$-फेनिलएथेनॉल $PBr_3$ के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रॉक्सिल समूह को ब्रोमीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करता है,जिससे $(2$-ब्रोमोएथिल$)$बेंजीन $(C_6H_5CH_2CH_2Br)$ प्राप्त होता है।

(B) अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$1$. ब्रोमोसाइक्लोहेक्सेन शुष्क ईथर में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके साइक्लोहेक्सिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड (एक ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक) बनाता है।
$2$. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $CO_2$ के साथ अभिक्रिया करता है और उसके बाद अम्लीय कार्य (acidic workup) $(H_3O^+)$ द्वारा साइक्लोहेक्सेनकार्बोक्सिलिक एसिड बनाता है।
$3$. साइक्लोहेक्सेनकार्बोक्सिलिक एसिड $SOCl_2$ के साथ अभिक्रिया करके साइक्लोहेक्सेनकार्बोनिल क्लोराइड बनाता है।
$4$. अंत में,साइक्लोहेक्सेनकार्बोनिल क्लोराइड की डाइमिथाइलकैडमियम,$(CH_3)_2Cd$ के साथ अभिक्रिया से मुख्य उत्पाद के रूप में साइक्लोहेक्सिल मिथाइल कीटोन प्राप्त होता है। यह एसिड क्लोराइड से कीटोन बनाने की एक मानक विधि है।

(B) चरण $(i)$: बेंजीन निर्जलीय $FeBr_3$ की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया करके इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन द्वारा ब्रोमोबेंजीन बनाता है।
चरण (ii): ब्रोमोबेंजीन $CH_3Cl$ और निर्जलीय $AlCl_3$ के साथ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन अभिक्रिया करता है। चूंकि $-Br$ समूह ऑर्थो/पैरा निर्देशक है,इसलिए मुख्य उत्पाद $p$-ब्रोमोटोल्यूइन प्राप्त होता है।
चरण (iii): $p$-ब्रोमोटोल्यूइन शुष्क ईथर में $Mg$ के साथ अभिक्रिया करके ग्रिगनार्ड अभिकर्मक,$p$-टोलिलमैग्नीशियम ब्रोमाइड $(CH_3-C_6H_4-MgBr)$ बनाता है।
चरण (iv) और $(v)$: ग्रिगनार्ड अभिकर्मक एसीटैल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ के साथ अभिक्रिया करता है और उसके बाद जल-अपघटन $(H_2O)$ द्वारा द्वितीयक अल्कोहल बनाता है। ग्रिगनार्ड अभिकर्मक का न्यूक्लियोफिलिक कार्बन एसीटैल्डिहाइड के कार्बोनिल कार्बन पर आक्रमण करता है,जिसके परिणामस्वरूप $1-(4-\text{methylphenyl})\text{ethanol}$ प्राप्त होता है।

(D) चरण $1$: फिनोल जिंक डस्ट $(Zn)$ के साथ गर्म $(\Delta)$ करने पर अपचयन (reduction) अभिक्रिया करता है,जिससे बेंजीन का निर्माण होता है।
$C_6H_5OH Zn \xrightarrow{\Delta} C_6H_6 ZnO$
चरण $2$: इसके बाद बेंजीन निर्जलीय फेरिक क्लोराइड $(FeCl_3)$ और क्लोरीन $(Cl_2)$ की उपस्थिति में इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (क्लोरीनीकरण) द्वारा क्लोरोबेंजीन बनाता है।
$C_6H_6 Cl_2 \xrightarrow{\text{anhyd. } FeCl_3} C_6H_5Cl HCl$
अतः,मुख्य उत्पाद क्लोरोबेंजीन है।

(A) अभिक्रिया इस प्रकार आगे बढ़ती है:
$(i)$ फिनोल $NaOH$ और $CH_3I$ के साथ अभिक्रिया करके विलियमसन ईथर संश्लेषण के माध्यम से एनिसोल (मेथॉक्सीबेंजीन) बनाता है।
(ii) एनिसोल निर्जलीय $AlCl_3$ की उपस्थिति में प्रोपियोनिल क्लोराइड $(CH_3CH_2COCl)$ के साथ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन अभिक्रिया करता है। चूंकि $-OCH_3$ समूह ऑर्थो/पैरा-निर्देशी है,और पैरा-स्थान त्रिविम रूप से कम बाधित है,इसलिए मुख्य उत्पाद $p-\text{methoxypropiophenone}$ बनता है।
(iii) $NaBH_4$ के साथ कीटोन समूह का अपचयन करने पर संगत द्वितीयक अल्कोहल,$1-(4-\text{methoxyphenyl})\text{propan}-1-\text{ol}$ प्राप्त होता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(C) अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$(i)$ $Sn/HCl$,$-NO_2$ समूह को $-NH_2$ समूह में अपचयित (reduce) करता है,जिससे $p$-टोलुइडिन बनता है।
(ii) $-NH_2$ समूह की उपस्थिति में $Br_2$ $(1 \ eq.)$ ऑर्थो-स्थान पर ब्रोमीनीकरण करता है,जिससे $2$-ब्रोमो-$4$-मिथाइलएनिलिन प्राप्त होता है।
(iii) $NaNO_2/HCl$ $(273-278 \ K)$ पर $-NH_2$ समूह को डायज़ोनियम लवण $(-N_2^+Cl^-)$ में परिवर्तित करता है।
(iv) $Cu_2Br_2/HBr$ (सैंडमेयर अभिक्रिया) डायज़ोनियम समूह को $-Br$ परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करता है,जिसके परिणामस्वरूप $1,2$-डाइब्रोमो-$4$-मिथाइलबेंजीन प्राप्त होता है।