IIT JEE 2019 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) $U_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$. चूंकि $U_{rms} \propto \sqrt{T}$,यदि $T$ को $4T$ कर दिया जाए,तो $U_{rms}$ का मान $\sqrt{4} = 2$ गुना हो जाता है। अतः,कथन $(1)$ सही है।
$\varepsilon_{av} = \frac{3}{2}kT$. यह व्यंजक केवल तापमान $T$ पर निर्भर करता है,न कि आणविक द्रव्यमान $M$ पर। अतः,कथन $(2)$ सही है।
$U_{rms} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$ से,$U_{rms} \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$। अतः,कथन $(3)$ सही है।
चूंकि $\varepsilon_{av} = \frac{3}{2}kT$,इसलिए $\varepsilon_{av} \propto T$। यदि तापमान चार गुना बढ़ाया जाता है,तो $\varepsilon_{av}$ चार गुना हो जाता है,न कि दोगुना। अतः,कथन $(4)$ गलत है।
इसलिए,कथन $(1), (2)$ और $(3)$ सही हैं।

(C) $Q$,$SnCl_2$ है।
$1. SnCl_2 + Cl^{-} \rightarrow [SnCl_3]^{-} (X)$। $[SnCl_3]^{-}$ में $Sn$ परमाणु में $3$ बंध युग्म और $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है,इसलिए यह $sp^3$ संकरित है और इसकी ज्यामिति पिरामिडल है। कथन $(1)$ सही है।
$2. SnCl_2 + Me_3N \rightarrow SnCl_2 \cdot NMe_3 (Y)$। यह एक एडक्ट है जहाँ $N$,$Sn$ को एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म दान करता है,जिससे एक उपसहसंयोजक बंध बनता है। कथन $(4)$ सही है।
$3. SnCl_2 + 2CuCl_2 \rightarrow SnCl_4 (Z) + 2CuCl$। $SnCl_4$ में $Sn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है। कथन $(2)$ गलत है।
$4. SnCl_4$ में $4$ बंध युग्म हैं और $0$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं। कथन $(3)$ गलत है।
अतः,कथन $(1)$ और $(4)$ सही हैं।

(D) एक अणु में स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण होता है यदि वह ध्रुवीय हो,जिसका अर्थ है कि उसका शुद्ध द्विध्रुव आघूर्ण $\mu \neq 0$ है।
समूह $(1)$ में,$BeCl_2$ (रैखिक),$CO_2$ (रैखिक),और $BCl_3$ (त्रिकोणीय समतलीय) सममित हैं और $\mu = 0$ रखते हैं।
समूह $(2)$ में,$SO_2$ (मुड़ा हुआ),$C_6H_5Cl$ (ध्रुवीय),$H_2Se$ (मुड़ा हुआ),और $BrF_5$ (वर्गाकार पिरामिडीय) सभी ध्रुवीय अणु हैं जिनका $\mu \neq 0$ है।
समूह $(3)$ में,$BF_3$ (त्रिकोणीय समतलीय) और $SF_6$ (अष्टफलकीय) सममित हैं और $\mu = 0$ रखते हैं।
समूह $(4)$ में,$NO_2$ (मुड़ा हुआ),$NH_3$ (पिरामिडीय),$POCl_3$ (विकृत चतुष्फलकीय),और $CH_3Cl$ (विकृत चतुष्फलकीय) सभी ध्रुवीय अणु हैं जिनका $\mu \neq 0$ है।
अतः,समूह $(2)$ और $(4)$ में केवल वे अणु हैं जो स्थायी द्विध्रुव आघूर्ण रखते हैं।

(A) मानक विरचन एन्थैल्पी $(\Delta_f H^\circ)$ को उस एन्थैल्पी परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है जब $1 \text{ मोल}$ यौगिक अपने घटकों के सबसे स्थिर मानक अवस्थाओं से बनता है।
$(1)$ $\frac{3}{2} O_{2(g)} \rightarrow O_{3(g)}$: $O_2$ ऑक्सीजन का सबसे स्थिर रूप है। $1 \text{ मोल}$ $O_3$ बनता है,अतः यह $\Delta_f H^\circ$ है।
$(2)$ $\frac{1}{8} S_{8(s)} + O_{2(g)} \rightarrow SO_{2(g)}$: $S_8$ और $O_2$ अपने सबसे स्थिर रूप में हैं। $1 \text{ मोल}$ $SO_2$ बनता है,अतः यह $\Delta_f H^\circ$ है।
$(3)$ $2 H_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 H_2O_{(l)}$: यहाँ $2 \text{ मोल}$ $H_2O$ बनते हैं,इसलिए यह $2 \times \Delta_f H^\circ$ है।
$(4)$ $2 C_{(g)} + 3 H_{2(g)} \rightarrow C_2H_{6(g)}$: कार्बन अपनी सबसे स्थिर अवस्था (ग्रेफाइट) में नहीं है।
अतः,अभिक्रिया $(1)$ और $(2)$ शर्त को पूरा करती हैं।

(C) अभिक्रिया $Fe^{2+}_{(aq)} + S^{2-}_{(aq)} \rightleftharpoons FeS_{(s)}$ है।
समान आयतन मिलाने पर नई सांद्रता $0.03 \ M \ Fe^{2+}$ और $0.1 \ M \ S^{2-}$ होगी।
चूंकि $K_{c} = 1.6 \times 10^{17}$ बहुत बड़ा है,अभिक्रिया लगभग पूर्णता की ओर जाती है।
मान लीजिए $Fe^{2+}_{(aq)}$ की साम्य सांद्रता $y$ है।
प्रारंभिक सांद्रता: $[Fe^{2+}] = 0.03 \ M$,$[S^{2-}] = 0.1 \ M$.
साम्यावस्था पर: $[Fe^{2+}] = y$,$[S^{2-}] = 0.1 - 0.03 = 0.07 \ M$.
$K_{c} = \frac{1}{[Fe^{2+}][S^{2-}]} = \frac{1}{y \times 0.07} = 1.6 \times 10^{17}$.
$y = \frac{1}{1.6 \times 0.07} \times 10^{-17} = \frac{1}{0.112} \times 10^{-17} \approx 8.928 \times 10^{-17} \ M$.
अतः,$Y \approx 8.93$.

(B) समान प्रकार के दो परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंध वाले अणुओं की पहचान करने के लिए आइए दिए गए अणुओं की संरचना का विश्लेषण करें:
$1$. $B_2H_6$ (डाइबोरेन): इसमें $B-H-B$ सेतु बंध होते हैं। इसमें $B-B$ बंध नहीं होता है।
$2$. $B_3N_3H_6$ (बोराज़ीन): इसमें $B-N$ बंध होते हैं। इसमें $B-B$ या $N-N$ बंध नहीं होता है।
$3$. $N_2O$: इसकी संरचना $N \equiv N \rightarrow O$ है। इसमें $N-N$ बंध होता है।
$4$. $N_2O_4$: इसकी संरचना $O_2N-NO_2$ है। इसमें $N-N$ बंध होता है।
$5$. $H_2S_2O_3$ (थायोसल्फ्यूरिक एसिड): इसकी संरचना में $S-S$ बंध होता है।
$6$. $H_2S_2O_8$ (पेरोक्सोडाइसल्फ्यूरिक एसिड): इसकी संरचना में $O-O$ (पेरोक्साइड) बंध होता है।
इस प्रकार,समान प्रकार के दो परमाणुओं के बीच सहसंयोजक बंध वाले अणु $N_2O, N_2O_4, H_2S_2O_3$ और $H_2S_2O_8$ हैं।
ऐसे अणुओं की कुल संख्या $4$ है।

(C) प्रत्येक अभिक्रिया का विश्लेषण करते हैं:
$(1)$ सोडियम ब्यूटानोएट $(CH_3CH_2CH_2COONa)$ का कोल्बे विद्युत अपघटन $n$-हेक्सेन $(CH_3CH_2CH_2CH_2CH_2CH_3)$ देता है।
$(2)$ सोडा लाइम $(NaOH + CaO)$ के साथ सोडियम ब्यूटानोएट $(CH_3CH_2CH_2COONa)$ का विकार्बोक्सिलीकरण प्रोपेन $(CH_3CH_2CH_3)$ देता है।
$(3)$ $Zn$ और तनु $HCl$ के साथ $1$-क्लोरोप्रोपेन $(CH_3CH_2CH_2Cl)$ का अपचयन प्रोपेन $(CH_3CH_2CH_3)$ देता है।
$(4)$ $Zn$ के साथ $1,2$-डाइब्रोमोप्रोपेन का विहैलोजनीकरण प्रोपीन $(CH_3CH=CH_2)$ देता है।
अतः,अभिक्रियाएँ $(2)$ और $(3)$ मुख्य उत्पाद के रूप में प्रोपेन देती हैं।

(A) हाइड्रोजन जैसी प्रजातियों के लिए,ऊर्जा $E_n = -13.6 \times \frac{Z^2}{n^2} \ eV$ द्वारा दी जाती है।
$He^+$ के लिए,$Z = 2$ है। दी गई $E = -3.4 \ eV$ के लिए,$-3.4 = -13.6 \times \frac{2^2}{n^2}$,जिसे हल करने पर $n^2 = 16$,अर्थात $n = 4$ प्राप्त होता है।
दिगंशीय क्वांटम संख्या $\ell = 2$ दी गई है,अतः यह $4d$ अवस्था है।
कोणीय नोड्स की संख्या $= \ell = 2$ है।
रेडियल नोड्स की संख्या $= n - \ell - 1 = 4 - 2 - 1 = 1$ है।
चूंकि $He^+$ एक एकल-इलेक्ट्रॉन प्रजाति है,इसलिए अनुभव किया गया परमाणु आवेश $Z = 2e$ है,अतः कथन $(4)$ गलत है।
इस प्रकार,कथन $(1)$ और $(3)$ सत्य हैं।

(C) दी गई अभिक्रियाओं का विश्लेषण:
$(1)$ बेंजीन $500 \ K$ पर $UV$ प्रकाश की उपस्थिति में अतिरिक्त $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन हेक्साक्लोराइड बनाता है,जो सुगंधित नहीं है।
$(2)$ $1,2$-डाइब्रोमोप्रोपेन $alc. KOH$ और उसके बाद $NaNH_2$ के साथ अभिक्रिया करके प्रोपाइन $(CH_3-C \equiv CH)$ बनाता है। $873 \ K$ पर लाल गर्म लोहे की नली का उपयोग करके प्रोपाइन का साइक्लोट्राइमेराइजेशन करने पर $1,3,5$-ट्राइमिथाइल बेंजीन (मेसिटिलीन) प्राप्त होता है,जो सुगंधित है।
$(3)$ $3$-ब्रोमोसाइक्लोब्यूटीन $NaOEt$ के साथ अभिक्रिया करके प्रतिस्थापन उत्पाद और विलोपन उत्पाद (साइक्लोब्यूटाडाइन) देता है,जो डाइमेराइज होकर एक गैर-सुगंधित यौगिक बनाता है।
$(4)$ साइक्लोपेंटाडाइन $NaOMe$ के साथ अभिक्रिया करके साइक्लोपेंटाडाइनिल आयन बनाता है,जो सुगंधित है ($6 \pi$ इलेक्ट्रॉन,हकल का नियम)।
अतः,अभिक्रियाएं $(2)$ और $(4)$ सुगंधित उत्पाद देती हैं।

(D) संतुलित अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$Zn + 2H_2SO_4 \text{ (गर्म सांद्र)} \rightarrow ZnSO_4 (G) + SO_2 (R) + 2H_2O (X)$
$Zn + 2NaOH \text{ (सांद्र)} \rightarrow Na_2ZnO_2 (T) + H_2 (Q)$
$ZnSO_4 (G) + H_2S + 2NH_4OH \rightarrow ZnS (Z) + 2H_2O (X) + (NH_4)_2SO_4 (Y)$
कथनों का विश्लेषण:
$(1)$ $Na_2ZnO_2$ $(T)$ में,$Zn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है,$+1$ नहीं। अतः,कथन $(1)$ गलत है।
$(2)$ $Q$ का मान $H_2$ है। $H_2$ का बंध क्रम $1$ है। अतः,कथन $(2)$ सही है।
$(3)$ $Z$ का मान $ZnS$ है,जो सफेद रंग का होता है। अतः,कथन $(3)$ सही है।
$(4)$ $R$ का मान $SO_2$ है। $SO_2$ की ज्यामिति बेंट या $V$-आकार की होती है। अतः,कथन $(4)$ सही है।
इस प्रकार,कथन $(2, 3, 4)$ सही हैं।

(C) आण्विक सूत्र $C_4H_8O$ के लिए असंतृप्ति की मात्रा $1$ है। चक्रीय ईथर के लिए हम निम्नलिखित संरचनाओं पर विचार करते हैं:
$1$. टेट्राहाइड्रोफ्यूरान $(THF)$: $1$ समावयवी।
$2$. $2$-मिथाइल-ऑक्सेटेन: इसमें एक कायरल केंद्र है,इसलिए यह प्रतिबिंब रूपों ($R$ और $S$) के एक जोड़े के रूप में मौजूद है। कुल = $2$ समावयवी।
$3$. $3$-मिथाइल-ऑक्सेटेन: अकायरल। कुल = $1$ समावयवी।
$4$. $2$-एथिल-ऑक्सीरेन: इसमें एक कायरल केंद्र है,इसलिए यह प्रतिबिंब रूपों ($R$ और $S$) के एक जोड़े के रूप में मौजूद है। कुल = $2$ समावयवी।
$5$. $2,3$-डाइमिथाइल-ऑक्सीरेन: इसमें दो कायरल केंद्र हैं। यह $(R,R)$,$(S,S)$ (प्रतिबिंब रूप) और $(R,S)$ (मीसो यौगिक) के रूप में मौजूद है। कुल = $3$ समावयवी।
$6$. $1,1$-डाइमिथाइल-ऑक्सीरेन: अकायरल। कुल = $1$ समावयवी।
इनका योग करने पर: $1 + 2 + 1 + 2 + 3 + 1 = 10$ समावयवी।

(C) सांद्र $HNO_3$ द्वारा रॉम्बिक सल्फर $(S_8)$ का ऑक्सीकरण सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ देता है,जिसमें सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है।
संतुलित रासायनिक समीकरण:
$S_8 + 48 \ HNO_3 \longrightarrow 8 \ H_2SO_4 + 48 \ NO_2 + 16 \ H_2O$
अभिक्रिया की रससमीकरणमिति के अनुसार,$1$ मोल $S_8$ से $16$ मोल $H_2O$ उत्पन्न होते हैं।
जल का द्रव्यमान $= 16 \ mol \times 18 \ g \ mol^{-1} = 288 \ g$.

(A) $1$. शुरुआती पदार्थ में एक एल्काइन समूह और दो एल्कीन समूह (एक साइक्लोपेंटीन रिंग में और एक साइक्लोहेक्सीन रिंग में) होते हैं।
$2$. पहले चरण में $H_2, Pd-BaSO_4$ और क्विनोलिन (लिंडलर उत्प्रेरक) का उपयोग किया जाता है,जो अन्य एल्कीन समूहों को प्रभावित किए बिना एल्काइन का $cis$-एल्कीन में चयनात्मक अपचयन करता है।
$3$. दूसरे चरण में $273 \ K$ पर तनु $KMnO_4$ (बेयर अभिकर्मक) का उपयोग किया जाता है,जो अणु में मौजूद सभी द्वि-बंधों का syn-डाईहाइड्रॉक्सिलेशन करता है।
$4$. अणु में तीन द्वि-बंध हैं: एक नया बना $cis$-एल्कीन और दो मूल चक्रीय एल्कीन।
$5$. प्रत्येक द्वि-बंध डाईहाइड्रॉक्सिलेशन से गुजरता है,जिससे प्रति द्वि-बंध दो $-OH$ समूह जुड़ते हैं।
$6$. कुल $-OH$ समूह $= 3 \times 2 = 6$।

(A) बोहर के एक-इलेक्ट्रॉन परमाणु के मॉडल के अनुसार:
$1.$ $n^{\text{वीं}}$ कक्षा की त्रिज्या,$r_n = \frac{n^2 h^2 \epsilon_0}{\pi m Z e^2} \propto n^2$. अतः,$(I)$ का मिलान $(T)$ से होता है।
$2.$ कोणीय संवेग,$L = \frac{nh}{2\pi} \propto n^1$. अतः,$(II)$ का मिलान $(S)$ से होता है।
$3.$ गतिज ऊर्जा,$KE = \frac{m Z^2 e^4}{8 \epsilon_0^2 n^2 h^2} \propto n^{-2}$. अतः,$(III)$ का मिलान $(P)$ से होता है।
$4.$ स्थितिज ऊर्जा,$PE = - \frac{m Z^2 e^4}{4 \epsilon_0^2 n^2 h^2} \propto n^{-2}$. अतः,$(IV)$ का मिलान $(P)$ से होता है।
प्रश्न $(1)$ के लिए,सही संयोजन $(I), (T)$ है,जो विकल्प $(3)$ है।
प्रश्न $(2)$ के लिए,सही संयोजन $(III), (P)$ है,जो विकल्प $(4)$ है।
अतः,उत्तर $3, 4$ है।

(A) सोडियम स्टीयरेट एक सर्फेक्टेंट है जो कम सांद्रता पर एक प्रबल विद्युत अपघट्य के रूप में व्यवहार करता है।
जैसे-जैसे सांद्रता बढ़ती है,अंतर-आयनिक आकर्षण के कारण मोलर चालकता $\left(\Lambda_m\right)$ कम हो जाती है,जो अन्य प्रबल विद्युत अपघट्यों के समान है।
हालाँकि,एक बार जब सांद्रता क्रिटिकल मिसेल सांद्रता $(CMC)$ तक पहुँच जाती है,तो व्यक्तिगत आयन बड़े,भारी मिसेल बनाने के लिए एकत्रित हो जाते हैं।
इन मिसेल्स की गतिशीलता व्यक्तिगत आयनों की तुलना में बहुत कम होती है,जिसके कारण $CMC$ बिंदु के बाद $\sqrt{c}$ के सापेक्ष मोलर चालकता में परिवर्तन की दर में तीव्र गिरावट आती है।
इसका परिणाम एक ऐसा आलेख होता है जहाँ $CMC$ पर ढलान काफी बदल जाती है,जिसे विकल्प $A$ में दिए गए ग्राफ द्वारा सबसे अच्छी तरह दर्शाया गया है।

(A) अम्लीय शक्ति $pK_a$ मान के व्युत्क्रमानुपाती होती है।
कम $pK_a$ मान उच्च अम्लीय शक्ति को दर्शाता है।
दिए गए यौगिक हैं:
$(I)$ प्रोपियोलिक अम्ल $(pK_a = 1.86)$
$(II)$ एक्रिलिक अम्ल $(pK_a = 4.3)$
$(III)$ $p$-मेथॉक्सीबेन्जोइक अम्ल $(pK_a = 4.5)$
$(IV)$ प्रोपेनोइक अम्ल $(pK_a = 4.88)$
$pK_a$ मानों की तुलना करने पर: $1.86 < 4.3 < 4.5 < 4.88$।
अतः,अम्लीय शक्ति का सही क्रम $I > II > III > IV$ है।

(B) दिए गए अयस्कों के रासायनिक सूत्र इस प्रकार हैं:

अयस्क	सूत्र
कैलेमाइन	$ZnCO_3$
मैलाकाइट	$CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2$
मैग्नेटाइट	$Fe_3O_4$
क्रायोलाइट	$Na_3AlF_6$

अतः,सही विकल्प $B$ है।

(A) बोरेक्स बीड परीक्षण में,क्रोमियम $(III)$ लवण गर्म करने पर विघटित होकर क्रोमियम $(III)$ ऑक्साइड $(Cr_2O_3)$ बनाता है।
बोरेक्स $(Na_2B_4O_7 \cdot 10H_2O)$ गर्म करने पर पानी खो देता है और सोडियम मेटाबोरेट $(NaBO_2)$ तथा बोरिक एनहाइड्राइड $(B_2O_3)$ बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $Cr_2O_3 + 3B_2O_3 \longrightarrow 2Cr(BO_2)_3$.
हरा रंग क्रोमियम मेटाबोरेट,$Cr(BO_2)_3$ के निर्माण के कारण होता है।

(B) $MnO_2 + 2 KOH + \frac{1}{2} O_2 \xrightarrow{\Delta} K_2MnO_4 + H_2O$ $(W)$
$W = K_2MnO_4 \rightleftharpoons 2K^{\oplus} + MnO_4^{2-} (Y)$
$K_2MnO_4 + H_2O \xrightarrow{\text{Electrolytic}} H_2 + KOH + KMnO_4 (X)$
$X$ का ऋणायन = $MnO_4^{-} (Z)$
$1$. $Y$ $(MnO_4^{2-})$ $d^1$ (अनुचुंबकीय) है और $Z$ $(MnO_4^{-})$ $d^0$ (प्रतिचुंबकीय) है। कथन $(1)$ गलत है।
$2$. $MnO_4^{2-}$ और $MnO_4^{-}$ दोनों चार्ज ट्रांसफर के कारण रंगीन हैं और चतुष्फलकीय ज्यामिति रखते हैं। कथन $(2)$ सही है।
$3$. दोनों में,ऑक्सीजन के $p$-कक्षकों और मैंगनीज के $d$-कक्षकों के बीच $\pi$-आबंधन ($p\pi-d\pi$ बॉन्डिंग) होता है। कथन $(3)$ सही है।
$4$. अम्लीय विलयन में,$MnO_4^{2-}$ असमानुपातन अभिक्रिया करता है: $3MnO_4^{2-} + 4H^{\oplus} \longrightarrow 2MnO_4^{-} + MnO_2 + 2H_2O$. कथन $(4)$ सही है।
अतः,कथन $(2, 3, 4)$ सही हैं।

(A) क्षय श्रृंखला का विश्लेषण:
$1$. $^{238}_{92}U \xrightarrow{- x_1} ^{234}_{90}Th$: द्रव्यमान संख्या $4$ से घटती है और परमाणु क्रमांक $2$ से घटता है,इसलिए $x_1$ एक $\alpha$-कण $(^{4}_{2}He^{2+})$ है। $\alpha$-कण धनावेशित होते हैं और ऋणात्मक आवेशित प्लेट की ओर विक्षेपित होते हैं। कथन $(3)$ सही है।
$2$. $^{234}_{90}Th \xrightarrow{- x_2} ^{234}_{91}Pa$: परमाणु क्रमांक $1$ से बढ़ता है,इसलिए $x_2$ एक $\beta^{-}$-कण $(^{0}_{-1}e)$ है। कथन $(2)$ सही है।
$3$. $^{234}_{91}Pa \xrightarrow{- x_3} ^{234}_{92}Z$: परमाणु क्रमांक $1$ से बढ़ता है,इसलिए $x_3$ एक $\beta^{-}$-कण है। कथन $(4)$ गलत है।
$4$. $^{234}_{92}Z$ का परमाणु क्रमांक $92$ है,जो $U$ के समान है,इसलिए $Z$ यूरेनियम का एक समस्थानिक है। कथन $(1)$ सही है।
अतः,कथन $(1)$,$(2)$ और $(3)$ सही हैं।

(B) $(1)$ $FALSE$: ब्रोमीन जल ($Br_2$ जल) के साथ ग्लूकोज का ऑक्सीकरण करने पर ग्लुकोनिक अम्ल प्राप्त होता है,न कि ग्लूटामिक अम्ल।
$(2)$ $TRUE$: $D-( )-$ग्लूकोज के दो छह-सदस्यीय चक्रीय हेमीऐसीटल रूप ($\alpha-D-$ग्लूकोज और $\beta-D-$ग्लूकोज) $C_1$ कार्बन पर विन्यास में भिन्न होते हैं और इन्हें एनोमर्स कहा जाता है।
$(3)$ $TRUE$: सुक्रोज के जल-अपघटन से $D-( )-$ग्लूकोज (डेक्सट्रोरोटेटरी) और $D-(-)-$फ्रुक्टोज (लेवोरोटेटरी) प्राप्त होते हैं।
$(4)$ $TRUE$: मोनोसैकेराइड्स सबसे सरल कार्बोहाइड्रेट होते हैं और इन्हें आगे जल-अपघटित करके छोटे पॉलीहाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड या कीटोन इकाइयों में नहीं बदला जा सकता है।

(A) $1$. प्रारंभिक पदार्थ $C_6H_{10}O$ साइक्लोहेक्सानोन है। $CH_3MgBr$ और उसके बाद $H_2O$ के साथ अभिक्रिया $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सानोल $(Q)$ देती है।
$2$. $Q$,$conc. HCl$ के साथ अभिक्रिया करके $1$-क्लोरो-$1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन $(S)$ बनाता है। यह संरचना $(2)$ से मेल खाती है।
$3$. $Q$,$20\% H_3PO_4$ के साथ $360 \ K$ पर अम्ल-उत्प्रेरित निर्जलीकरण द्वारा $1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सीन $(R)$ बनाता है।
$4$. $R$,बेंज़ोयल पेरोक्साइड की उपस्थिति में $HBr$ के साथ अभिक्रिया करके (एंटी-मार्कोवनिकोव योग) $1$-ब्रोमो-$2$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन $(U)$ बनाता है। यह संरचना $(4)$ से मेल खाती है।
$5$. $R$,हाइड्रोजनीकरण $(H_2, Ni)$ द्वारा मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन बनाता है,जिसके बाद रेडिकल ब्रोमीनीकरण $(Br_2, h\nu)$ द्वारा $1$-ब्रोमो-$1$-मिथाइलसाइक्लोहेक्सेन $(T)$ बनता है।
$6$. संरचनाओं की तुलना करने पर: $S$ $(2)$ है,$U$ $(4)$ है,और $T$ $(1)$ है। सही सेट $(2, 4)$ है।

(A) दर नियम $r = K [A]^{n_1} [B]^{n_2} [C]^{n_3}$ द्वारा दिया जाता है।
प्रयोग $1$ और $2$ की तुलना करने पर,$[A]$ और $[C]$ स्थिर हैं,लेकिन $[B]$ बदलता है और दर स्थिर रहती है,इसलिए $n_2 = 0$ है।
प्रयोग $1$ और $3$ की तुलना करने पर,$[A]$ और $[B]$ स्थिर हैं,$[C]$ दोगुना हो जाता है,और दर दोगुनी हो जाती है,इसलिए $n_3 = 1$ है।
प्रयोग $1$ और $4$ की तुलना करने पर,$[B]$ और $[C]$ स्थिर हैं,$[A]$ $1.5$ गुना बढ़ जाता है,और दर $1.5$ गुना बढ़ जाती है,इसलिए $n_1 = 1$ है।
अतः,दर नियम $r = K [A] [C]$ है।
प्रयोग $1$ का उपयोग करने पर: $6.0 \times 10^{-5} = K \times 0.2 \times 0.1$,जिससे $K = 3.0 \times 10^{-3} \ L \ mol^{-1} \ s^{-1}$ प्राप्त होता है।
अब,$[A] = 0.15 \ mol \ dm^{-3}, [B] = 0.25 \ mol \ dm^{-3}, [C] = 0.15 \ mol \ dm^{-3}$ के लिए:
$r = (3.0 \times 10^{-3}) \times 0.15 \times 0.15 = 6.75 \times 10^{-5} \ mol \ dm^{-3} \ s^{-1}$।
इसकी तुलना $Y \times 10^{-5}$ से करने पर,हमें $Y = 6.75$ प्राप्त होता है।

(A) वाष्प दाब में सापेक्ष अवनमन के लिए राउल्ट के नियम के अनुसार:
$\frac{P^{\circ} - P_s}{P^{\circ}} = \frac{n_2}{n_1 + n_2} \approx \frac{n_2}{n_1}$
दिया गया है: $P^{\circ} = 650 \ mm \ Hg$,$P_s = 640 \ mm \ Hg$,$W_2 = 0.5 \ g$,$W_1 = 39 \ g$,$M_1 = 78 \ g \ mol^{-1}$,$K_f = 5.12 \ K \ kg \ mol^{-1}$.
$\frac{650 - 640}{650} = \frac{0.5 / M_2}{39 / 78} = \frac{0.5 / M_2}{0.5} = \frac{1}{M_2}$
$\frac{10}{650} = \frac{1}{M_2} \implies M_2 = 65 \ g \ mol^{-1}$.
अब,मोललता $(m)$ की गणना करें:
$m = \frac{W_2 \times 1000}{M_2 \times W_1} = \frac{0.5 \times 1000}{65 \times 39} \approx 0.197 \ mol \ kg^{-1}$.
हिमांक में अवनमन $\Delta T_f = K_f \times m = 5.12 \times 0.197 \approx 1.01 \ K$.

(C) चरण $1$: $P$ (एनिलिन) का $Q$ ($2,4,6$-ट्राइब्रोमोबेंज़ोयल क्लोराइड) में रूपांतरण।
एनिलिन अतिरिक्त $Br_2/H_2O$ के साथ अभिक्रिया करके $2,4,6$-ट्राइब्रोमोएनिलिन बनाता है। डायज़ोटाइजेशन और उसके बाद $CuCN/KCN$ के साथ अभिक्रिया $2,4,6$-ट्राइब्रोमोबेंज़ोनाइट्राइल देती है। जल-अपघटन से $2,4,6$-ट्राइब्रोमोबेंज़ोइक एसिड मिलता है,जो $SOCl_2$ के साथ अभिक्रिया करके $Q$ ($2,4,6$-ट्राइब्रोमोबेंज़ोयल क्लोराइड) बनाता है।
चरण $2$: $R$ (बेंजीन) का $S$ ($4$-ब्रोमोफिनोल) में रूपांतरण।
बेंजीन ओलियम के साथ अभिक्रिया करके बेंजीन सल्फोनिक एसिड बनाता है,जो $NaOH$ के साथ संलयन और उसके बाद अम्लीकरण द्वारा फिनोल देता है। $273 \ K$ पर $Br_2/CS_2$ के साथ फिनोल का ब्रोमीनीकरण मुख्य उत्पाद के रूप में $4$-ब्रोमोफिनोल $(S)$ देता है।
चरण $3$: $Q$ और $S$ से $T$ का संश्लेषण।
$S$ ($4$-ब्रोमोफिनोल) $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम $4$-ब्रोमोफिनोक्साइड बनाता है,जो एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है और $Q$ ($2,4,6$-ट्राइब्रोमोबेंज़ोयल क्लोराइड) के कार्बोनिल कार्बन पर हमला करके एस्टर $T$ ($4$-ब्रोमोफिनाइल $2,4,6$-ट्राइब्रोमोबेंज़ोएट) बनाता है।
$T$ की संरचना में बेंज़ोयल भाग से $3$ $Br$ परमाणु और फिनोक्सी भाग से $1$ $Br$ परमाणु होता है।
$T$ में $Br$ परमाणुओं की कुल संख्या $= 3 + 1 = 4$।

(A) रासायनिक अभिक्रिया है: $XeF_4 + O_2F_2 \rightarrow XeF_6 + O_2$.
यौगिक $Y$,$XeF_6$ है।
$XeF_6$ में $6$ फ्लोरीन परमाणु हैं। प्रत्येक फ्लोरीन परमाणु में $3$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं,जो कुल $6 \times 3 = 18$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म प्रदान करते हैं।
$XeF_6$ में ज़ेनॉन परमाणु पर $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है।
अतः,$XeF_6$ अणु में एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की कुल संख्या $18 + 1 = 19$ है।

(D) सोने के निष्कर्षण में निम्नलिखित अभिक्रियाएं शामिल हैं:
$4Au_{(s)} + 8CN^{-}_{(aq)} + 2H_2O_{(l)} + O_{2(g)} \rightarrow 4[Au(CN)_2]^{-}_{(aq)} + 4OH^{-}_{(aq)}$
यहाँ,$Q = O_2$ और $R = [Au(CN)_2]^{-}$ है।
इसके बाद संकुल $R$ को जिंक $(T = Zn)$ के साथ उपचारित किया जाता है ताकि सोना विस्थापित हो सके:
$2[Au(CN)_2]^{-}_{(aq)} + Zn_{(s)} \rightarrow [Zn(CN)_4]^{2-}_{(aq)} + 2Au_{(s)}$
यहाँ,$Z = [Zn(CN)_4]^{2-}$ है।
सभी कथन $1, 2, 3,$ और $4$ सही हैं।

(D) $(1)$ सोने की एक्वा रेजिया के साथ अभिक्रिया $NO$ (नाइट्रिक ऑक्साइड) उत्पन्न करती है,$NO_2$ नहीं। अतः,कथन $(1)$ गलत है।
$(2)$ एक्वा रेजिया वास्तव में सांद्र $HCl$ और सांद्र $HNO_3$ को $3:1$ आयतन अनुपात में मिलाकर तैयार किया जाता है। अतः,कथन $(2)$ सही है।
$(3)$ अभिक्रिया $Au + 4H^+ + NO_3^- + 4Cl^- \rightarrow AuCl_4^- + NO + 2H_2O$ है। संकुल आयन $AuCl_4^-$ में सोना $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में होता है। अतः,कथन $(3)$ सही है।
$(4)$ एक्वा रेजिया का पीला-नारंगी रंग नाइट्रोसिल क्लोराइड $(NOCl)$ और क्लोरीन $(Cl_2)$ के निर्माण के कारण होता है। अतः,कथन $(4)$ सही है।

(C) $(1)$ प्राकृतिक रबर सिस-पॉलीआइसोप्रीन है। अतः,कथन $(1)$ गलत है।
$(2)$ नायलॉन-$6$ कैप्रोलैक्टम के बहुलकीकरण द्वारा बनता है और इसमें एमाइड लिंकेज $(-NH-CO-)$ होते हैं। अतः,कथन $(2)$ सही है।
$(3)$ सेलुलोज $\beta$-ग्लाइकोसिडिक लिंकेज द्वारा जुड़ी $\beta-D$-ग्लूकोज इकाइयों का एक रैखिक बहुलक है। अतः,कथन $(3)$ गलत है।
$(4)$ टेफ्लॉन को उच्च दबाव पर पर्सल्फेट उत्प्रेरक की उपस्थिति में टेट्राफ्लुओरोएथीन $(CF_2=CF_2)$ को गर्म करके तैयार किया जाता है। अतः,कथन $(4)$ सही है।
इसलिए,कथन $(2)$ और $(4)$ सही हैं।

(A) $1$. प्रारंभिक पदार्थ $4$-मेथॉक्सीफेनिलब्यूट-$3$-आइनल है। $Hg^{2+}, dil. H_2SO_4$ के साथ उपचार एल्काइन का जलयोजन करके कीटोन बनाता है,जिससे $4$-मेथॉक्सीफेनिल-$4$-ऑक्सोब्यूटेनैल प्राप्त होता है।
$2$. $AgNO_3, NH_4OH$ (टोलेंस अभिकर्मक) के साथ ऑक्सीकरण एल्डिहाइड को कार्बोक्सिलिक एसिड में बदल देता है,जिसके बाद क्लेमेंसन अपचयन $(Zn-Hg, conc. HCl)$ कीटोन को मेथिलीन समूह में अपचयित कर देता है,जिससे $4-(4-\text{मेथॉक्सीफेनिल})\text{ब्यूटेनॉइक}$ एसिड $(Q)$ प्राप्त होता है।
$3$. $Q$ का $SOCl_2$ और उसके बाद $AlCl_3$ (फ्रीडेल-क्राफ्ट्स एसाइलेशन) के साथ उपचार अंतःआणविक चक्रीकरण द्वारा $7-\text{मेथॉक्सी}-1-\text{टेट्रालोन}$ $(R)$ बनाता है।
$4$. अंत में,कीटोन $R$ का क्लेमेंसन अपचयन $(Zn-Hg, conc. HCl)$ $6-\text{मेथॉक्सीटेट्रालिन}$ $(S)$ देता है।
$5$. दी गई संरचनाओं के साथ तुलना करने पर,$Q$ संरचना $(2)$ से,$R$ संरचना $(4)$ से और $S$ संरचना $(4)$ से मेल खाती है। अतः,सही विकल्प $2$ और $4$ हैं।

(B) अभिक्रिया $2N_2O_{5(g)} \rightarrow 2N_2O_{4(g)} + O_{2(g)}$ के लिए स्थिर $V$ और $T$ पर:
$t = 0$ पर,$P_{N_2O_5} = 1 \ atm$,$P_{N_2O_4} = 0$,$P_{O_2} = 0$.
$t = Y \times 10^3 \ s$ पर,मान लीजिए $O_2$ का दबाव $P$ है। तब $P_{N_2O_5} = 1 - 2P$,$P_{N_2O_4} = 2P$,और $P_{O_2} = P$.
कुल दबाव $P_T = (1 - 2P) + 2P + P = 1 + P = 1.45 \ atm$.
अतः,$P = 0.45 \ atm$.
$N_2O_5$ का प्रारंभिक दबाव $P_0 = 1 \ atm$ है और समय $t$ पर दबाव $P_t = 1 - 2P = 1 - 2(0.45) = 0.1 \ atm$ है।
प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,$k = \frac{2.303}{t} \log \left(\frac{P_0}{P_t}\right)$.
मान रखने पर: $5 \times 10^{-4} = \frac{2.303}{Y \times 10^3} \log \left(\frac{1}{0.1}\right)$.
$5 \times 10^{-4} = \frac{2.303}{Y \times 10^3} \times 1$.
$0.5 = \frac{2.303}{Y} \implies Y = \frac{2.303}{0.5} = 4.606$.

(A) $cis-[Mn(en)_2Cl_2]$ संकुल में,केंद्रीय धातु आयन $Mn$ अष्टफलकीय रूप से समन्वित है।
इसमें दो $Cl$ लिगेंड और दो $en$ (एथिलीनडायमाइन) लिगेंड होते हैं।
प्रत्येक $en$ लिगेंड दो $N$ दाता परमाणु प्रदान करता है।
अष्टफलकीय ज्यामिति का विश्लेषण करने पर,$cis$ $N-Mn-Cl$ बंध कोण इस प्रकार हैं:
$Cl_{(a)}-Mn-N_{(1)}$,$Cl_{(a)}-Mn-N_{(2)}$,$Cl_{(a)}-Mn-N_{(4)}$,$Cl_{(b)}-Mn-N_{(1)}$,$Cl_{(b)}-Mn-N_{(3)}$,और $Cl_{(b)}-Mn-N_{(4)}$।
इस प्रकार,कुल $6$ $cis$ बंध कोण प्राप्त होते हैं।

(D) जल के मोल $(n_{H_2O})$ = $\frac{900}{18} = 50 \text{ mol}$.
यूरिया का मोल अंश $(x_{urea})$ = $0.05$.
सूत्र $x_{urea} = \frac{n_{urea}}{n_{urea} + n_{H_2O}}$ का उपयोग करने पर:
$0.05 = \frac{n_{urea}}{n_{urea} + 50}$.
$0.05n_{urea} + 2.5 = n_{urea} \implies 0.95n_{urea} = 2.5 \implies n_{urea} = \frac{2.5}{0.95} \approx 2.6316 \text{ mol}$.
यूरिया का द्रव्यमान = $2.6316 \text{ mol} \times 60 \text{ g mol}^{-1} = 157.896 \text{ g}$.
विलयन का कुल द्रव्यमान = $157.896 \text{ g} + 900 \text{ g} = 1057.896 \text{ g}$.
विलयन का आयतन $(V)$ = $\frac{\text{द्रव्यमान}}{\text{घनत्व}} = \frac{1057.896 \text{ g}}{1.2 \text{ g cm}^{-3}} = 881.58 \text{ mL} = 0.88158 \text{ L}$.
मोलरता $(M)$ = $\frac{n_{urea}}{V(L)} = \frac{2.6316}{0.88158} \approx 2.98 \text{ M}$.