IIT JEE 2024 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) नाइट्रस एसिड $(HNO_2)$ जलीय घोल में अस्थिर होता है और कमरे के तापमान पर असमानुपातन अभिक्रिया से गुजरता है।
इस अभिक्रिया के लिए रासायनिक समीकरण है:
$3HNO_{2(aq)} \rightleftharpoons H_3O^{+} + NO_3^- + 2NO$
अतः,बनने वाली प्रजातियां $H_3O^{+}$,$NO_3^-$ और $NO$ हैं।

(A) . हाइजेनबर्ग का अनिश्चितता सिद्धांत बताता है कि इलेक्ट्रॉन की सटीक स्थिति और संवेग को एक साथ निर्धारित करना असंभव है,इसलिए यह निश्चित पथों को नकारता है।
$B$. नाभिक द्वारा आकर्षण के कारण कक्षकों में इलेक्ट्रॉनों की स्थितिज ऊर्जा ऋणात्मक होती है। अनंत दूरी पर स्थित इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा शून्य होती है। चूंकि ऋणात्मक मान शून्य से कम होते हैं,इसलिए यह कथन सही है।
$C$. इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा $E_n = -13.6 \times \frac{Z^2}{n^2} \ eV$ द्वारा दी जाती है। $n=1$ के लिए,ऊर्जा सबसे अधिक ऋणात्मक होती है,जो सबसे स्थिर अवस्था को दर्शाती है।
$D$. बोहर के मॉडल में इलेक्ट्रॉन का वेग $V_n = 2.19 \times 10^6 \times \frac{Z}{n} \ m/s$ द्वारा दिया जाता है। जैसे-जैसे $n$ बढ़ता है,वेग $V_n$ घटता है,बढ़ता नहीं है।

(C) अष्टक नियम का पालन करने वाले अणुओं को निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय परमाणु के चारों ओर संयोजी इलेक्ट्रॉनों की जांच करते हैं:
$1$. $CO_2$: $C$ के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का पालन करता है)।
$2$. $C_2H_4$: $C$ के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का पालन करता है)।
$3$. $HCl$: $Cl$ के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का पालन करता है)।
$4$. $NO$: $N$ के पास $7$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का उल्लंघन)।
$5$. $NO_2$: $N$ के पास $7$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का उल्लंघन)।
$6$. $O_3$: केंद्रीय $O$ के पास $8$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का पालन करता है)।
$7$. $H_2SO_4$: $S$ के पास $12$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का उल्लंघन)।
$8$. $BCl_3$: $B$ के पास $6$ इलेक्ट्रॉन हैं (अष्टक का उल्लंघन)।
विकल्पों की जांच करने पर:
$(A)$ $CO_2, C_2H_4, HCl$ अष्टक का पालन करते हैं ($3$ अणु)।
$(D)$ $CO_2, O_3, C_2H_4$ अष्टक का पालन करते हैं ($3$ अणु)।
अतः,विकल्प $(A)$ और $(D)$ सही हैं।

(B) $XeF_2$: $2$ आबंध युग्म और $3$ एकाकी युग्म,स्टेरिक संख्या $= 5$,$sp^3d$ संकरण,ज्यामिति ट्राइगोनल बाइपिरामिडल है। $(P-5)$
$XeF_4$: $4$ आबंध युग्म और $2$ एकाकी युग्म,स्टेरिक संख्या $= 6$,$sp^3d^2$ संकरण,ज्यामिति स्क्वायर प्लेनर है। $(Q-3)$
$XeO_3$: $3$ आबंध युग्म और $1$ एकाकी युग्म,स्टेरिक संख्या $= 4$,$sp^3$ संकरण,ज्यामिति पिरामिडल है। $(R-2)$
$XeO_3F_2$: $5$ आबंध युग्म और $0$ एकाकी युग्म,स्टेरिक संख्या $= 5$,$sp^3d$ संकरण,ज्यामिति ट्राइगोनल बाइपिरामिडल है। $(S-4)$
अतः,सही मिलान $P-5, Q-3, R-2, S-4$ है।

(B) माना $\theta_1 = \sin^{-1}(\frac{3}{5})$ है। तब $\sin \theta_1 = \frac{3}{5}$,जिसका अर्थ है $\tan \theta_1 = \frac{3}{4}$,अतः $\theta_1 = \tan^{-1}(\frac{3}{4})$ है।
माना $\theta_2 = \cos^{-1}(\frac{2}{\sqrt{5}})$ है। तब $\cos \theta_2 = \frac{2}{\sqrt{5}}$,जिसका अर्थ है $\tan \theta_2 = \frac{1}{2}$,अतः $\theta_2 = \tan^{-1}(\frac{1}{2})$ है।
व्यंजक $\tan(\theta_1 - 2\theta_2) = \tan(\tan^{-1}(\frac{3}{4}) - 2\tan^{-1}(\frac{1}{2}))$ बन जाता है।
$2\tan^{-1}(x) = \tan^{-1}(\frac{2x}{1-x^2})$ सूत्र का उपयोग करने पर,$2\tan^{-1}(\frac{1}{2}) = \tan^{-1}(\frac{2 \times \frac{1}{2}}{1 - \frac{1}{4}}) = \tan^{-1}(\frac{1}{3/4}) = \tan^{-1}(\frac{4}{3})$ प्राप्त होता है।
अब,$\tan(\tan^{-1}(\frac{3}{4}) - \tan^{-1}(\frac{4}{3})) = \tan(\tan^{-1}(\frac{3/4 - 4/3}{1 + (3/4)(4/3)})) = \frac{3/4 - 4/3}{1 + 1} = \frac{(9-16)/12}{2} = \frac{-7/12}{2} = \frac{-7}{24}$।

(D) ऑक्साइड $M_X Y_2 O_4$ का कुल आवेश शून्य होना चाहिए।
यह दिया गया है कि $Y$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है और $O$ $-2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है,इसलिए कुल ऋणात्मक आवेश $4 \times (-2) = -8$ है।
$Y$ द्वारा प्रदान किया गया कुल धनात्मक आवेश $2 \times (+3) = +6$ है।
इसलिए,$M$ द्वारा प्रदान किया गया कुल धनात्मक आवेश $8 - 6 = +2$ होना चाहिए।
मान लीजिए कि $M$ आयनों की कुल संख्या $X$ है। $M^{2+}$ का अंश $\frac{1}{3}$ है,इसलिए $M^{2+}$ आयनों की संख्या $\frac{X}{3}$ है और $M^{3+}$ आयनों की संख्या $\frac{2X}{3}$ है।
$M$ द्वारा योगदान दिया गया कुल आवेश $(\frac{X}{3} \times 2) + (\frac{2X}{3} \times 3) = \frac{2X}{3} + 2X = \frac{8X}{3}$ है।
$M$ के कुल धनात्मक आवेश को $+2$ के बराबर रखने पर,हमें $\frac{8X}{3} = 2$ प्राप्त होता है।
$X$ के लिए हल करने पर,हमें $X = \frac{6}{8} = 0.75$ प्राप्त होता है।

(D) $1$. $L$-ग्लूकोज का $HI$ और लाल $P$ के साथ अपचयन करने पर $n$-हेक्सेन प्राप्त होता है।
$2$. $n$-हेक्सेन,जब $775 \ K$ तापमान और $10-20 \ atm$ दाब पर $Cr_2O_3$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह एरोमैटाइजेशन के माध्यम से बेंजीन $(P)$ बनाता है।
$3$. बेंजीन $(P)$ $UV$ प्रकाश (सूर्य के प्रकाश) की उपस्थिति में अतिरिक्त $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करके इलेक्ट्रोफिलिक योगात्मक अभिक्रिया करता है,जिससे बेंजीन हेक्साक्लोराइड $(C_6H_6Cl_6)$ बनता है,जिसे $BHC$ या लिंडेन के रूप में भी जाना जाता है।
$4$. अतः,मुख्य उत्पाद $Q$ बेंजीन हेक्साक्लोराइड है।

(C) एस्पार्टेम एस्पार्टिक एसिड और फेनिलएलनिन से बना एक डाइपेप्टाइड है। विशेष रूप से,यह $L$-एस्पार्टिल-$L$-फेनिलएलनिन डाइपेप्टाइड का मिथाइल एस्टर है। इसकी संरचना में फेनिलएलनिन का अमीनो समूह एस्पार्टिक एसिड के कार्बोक्सिल समूह के साथ एक एमाइड बॉन्ड बनाता है,और फेनिलएलनिन का कार्बोक्सिल समूह मेथनॉल के साथ एस्टरीकृत होता है। सही संरचना विकल्प $C$ में दिखाई गई है।

(C) Set-$I$: $[Co(NH_3)_3(NO_2)_3]$ फेशियल (facial) और मेरिडियोनल (meridional) ज्यामितीय समावयवी प्रदर्शित करता है। $[Co(en)_2Cl_2]$ सिस (cis) और ट्रांस (trans) ज्यामितीय समावयवी प्रदर्शित करता है।
Set-$II$: $[Co(NH_3)_5Cl]SO_4$ और $[Co(NH_3)_5(SO_4)]Cl$ एक-दूसरे के आयनन समावयवी हैं क्योंकि वे समन्वय क्षेत्र के भीतर लिगेंड $(Cl^-)$ और बाहर के आयन $(SO_4^{2-})$ का आदान-प्रदान करते हैं।

(A) $1$. आइसो-प्रोपिलबेन्जीन (क्यूमीन) की $O_2$ और उसके बाद $H_3O^{+}$ के साथ अभिक्रिया क्यूमीन प्रक्रिया है, जो फिनोल और एसीटोन $(P = CH_3COCH_3)$ देती है।
$2$. एसीटोन $(P)$ की $3$ मोल $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया से ट्राइक्लोरोएसीटोन $(Q = Cl_3CCOCH_3)$ प्राप्त होता है।
$3$. ट्राइक्लोरोएसीटोन $(Q)$ की $Ca(OH)_2$ के साथ अभिक्रिया से क्लोरोफॉर्म $(R = CHCl_3)$ और कैल्शियम एसीटेट $(S = (CH_3COO)_2Ca)$ प्राप्त होता है।
$4$. कथन $(A)$: $CHCl_3$ की $KOH$ की उपस्थिति में एसीटोन के साथ अभिक्रिया से क्लोरिटोन $(Cl_3CC(OH)(CH_3)_2)$ बनता है। यह सही है।
$5$. कथन $(B)$: $CHCl_3$ $(R)$ की प्रकाश की उपस्थिति में $O_2$ के साथ अभिक्रिया से फॉस्जीन $(COCl_2)$ बनती है। यह सही है।
$6$. कथन $(C)$: $Q$ $(Cl_3CCOCH_3)$ की $NaOH$ के साथ अभिक्रिया हेलोफॉर्म अभिक्रिया के माध्यम से होती है, न कि जैसा वर्णित है। यह गलत है।
$7$. कथन $(D)$: कैल्शियम एसीटेट $(S)$ के शुष्क आसवन से एसीटोन $(P)$ और $CaCO_3$ प्राप्त होता है। यह सही है।
अतः, सही कथन $A, B$ और $D$ हैं।

(C) अभिक्रिया का वेग सबसे धीमे चरण द्वारा निर्धारित होता है,जो वेग-निर्धारक चरण $(RDS)$ है:
$Rate = k_2[N_2O_2][H_2]$
तीव्र साम्यावस्था चरण से,हमारे पास है:
$K_{eq} = \frac{k_1}{k_{-1}} = \frac{[N_2O_2]}{[NO]^2}$
अतः,$[N_2O_2] = \frac{k_1}{k_{-1}}[NO]^2$
इस मान को वेग व्यंजक में प्रतिस्थापित करने पर:
$Rate = k_2 \times \frac{k_1}{k_{-1}}[NO]^2[H_2]$
$Rate = k'[NO]^2[H_2]$
अभिक्रिया की कोटि वेग नियम में सांद्रता पदों के घातांकों का योग है:
$Order = 2 + 1 = 3$

(C) एसिटाल्डिहाइड $(CH_3CHO)$ की अतिरिक्त फॉर्मेल्डिहाइड $(HCHO)$ के साथ सांद्र $NaOH$ की उपस्थिति में अभिक्रिया एक एल्डोल संघनन और उसके बाद कैनिज़ारो अभिक्रिया है,जो पेंटाएरिथ्रिटोल ($P$,$C(CH_2OH)_4$) और सोडियम फॉर्मेट ($Q$,$HCOONa$) देती है।
$P$ का सूत्र $C(CH_2OH)_4$ है,जिसमें कोई एल्डिहाइड समूह नहीं होता है और यह टॉलेन परीक्षण नहीं देता है।
$Q$ का सूत्र $HCOONa$ है,जो अम्लीकरण पर फॉर्मिक एसिड $(HCOOH)$ देता है,जो सकारात्मक टॉलेन परीक्षण देता है।
$PTSA$ की उपस्थिति में $P$ की अतिरिक्त साइक्लोहेक्सानोन के साथ अभिक्रिया एक एसिटल $R$ (स्पाइरो-यौगिक) बनाती है।
$R$ की संरचना $C(CH_2O)_2(C_6H_{10})_2$ है।
$R$ में,दो साइक्लोहेक्सानोन वलयों से $12$ मेथिलीन समूह और केंद्रीय कार्बन के प्रतिस्थापियों से $2$ मेथिलीन समूह हैं,जो कुल $14$ मेथिलीन समूह $(-CH_2-)$ बनाते हैं।
दो एसिटल लिंकेज में $4$ ऑक्सीजन परमाणु हैं।
योग $= 14 + 4 = 18$.

(C) $Ni(CO)_4$ के साथ आइसोइलेक्ट्रॉनिक होने के लिए,प्रजातियों का प्रभावी परमाणु क्रमांक $(EAN)$ समान होना चाहिए।
$Ni(CO)_4$ का $EAN = 28 + 4 \times 2 = 36$.
दी गई प्रजातियों के लिए $EAN$ की गणना:
$1. V(CO)_6 = 23 + 6 \times 2 = 35$
$2. Cr(CO)_5 = 24 + 5 \times 2 = 34$
$3. Cu(CO)_3 = 29 + 3 \times 2 = 35$
$4. Mn(CO)_5 = 25 + 5 \times 2 = 35$
$5. Fe(CO)_5 = 26 + 5 \times 2 = 36$ (समान है)
$6. [Co(CO)_3]^{3-} = 27 + 3 + 3 \times 2 = 36$ (समान है)
$7. [Cr(CO)_4]^{4-} = 24 + 4 + 4 \times 2 = 36$ (समान है)
$8. Ir(CO)_3 = 77 + 3 \times 2 = 83$
$EAN = 36$ वाली प्रजातियाँ $Fe(CO)_5$,$[Co(CO)_3]^{3-}$,और $[Cr(CO)_4]^{4-}$ हैं।
अतः,$Ni(CO)_4$ के साथ आइसोइलेक्ट्रॉनिक प्रजातियों की कुल संख्या $3$ है।

(D) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $Hg^{2+}/H_3O^+$ के साथ एल्काइन $HC \equiv C-(CH_2)_{15}-CO_2Et$ का जलयोजन एक कीटोन देता है।
$2$. क्लेमेंसन अपचयन $(Zn(Hg)/HCl)$ कीटोन को एल्केन श्रृंखला में अपचयित करता है।
$3$. अम्लीय जलअपघटन $(H_3O^+, \Delta)$ एस्टर को स्टीयरिक एसिड $(C_{17}H_{35}COOH)$ में परिवर्तित करता है,जो उत्पाद $P$ है।
$4$. ग्लिसरॉल $3$ मोल स्टीयरिक एसिड के साथ अभिक्रिया करके ग्लिसरील ट्राइस्टीअरेट $(Q)$ बनाता है।
$5$. $NaOH$ के साथ $1$ मोल $Q$ का साबुनीकरण $3$ मोल सोडियम स्टीअरेट $(C_{17}H_{35}COONa)$ देता है।
$6$. $CaCl_2$ के साथ उपचार $3$ मोल सोडियम स्टीअरेट को $\frac{3}{2}$ मोल कैल्शियम स्टीअरेट $(R = (C_{17}H_{35}COO)_2Ca)$ में परिवर्तित करता है।
$7$. $R$ का आणविक द्रव्यमान = $606 \ g/mol$.
$8$. $R$ की मात्रा = $\frac{3}{2} \times 606 \ g = 909 \ g$.

(A) $Mn^{3+} (3d^4)$: प्रबल और दुर्बल दोनों क्षेत्रों में,इसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं। अतः,$[Mn(NH_3)_6]^{3+}$ और $[MnCl_6]^{3-}$ अनुचुंबकीय (paramagnetic) हैं।
$Fe^{3+} (3d^5)$: प्रबल और दुर्बल दोनों क्षेत्रों में,इसमें अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं। अतः,$[FeF_6]^{3-}$ और $[Fe(NH_3)_6]^{3+}$ अनुचुंबकीय हैं।
$Co^{3+} (3d^6)$:
$1$. $[CoF_6]^{3-}$: $F^-$ एक दुर्बल क्षेत्र का लिगेंड है,इसलिए यह $t_{2g}^4 e_g^2$ विन्यास के साथ उच्च-चक्रण (high-spin) संकुल बनाता है,जो अनुचुंबकीय है।
$2$. $[Co(en)_3]^{3+}$: $en$ एक प्रबल क्षेत्र का लिगेंड है,इसलिए यह $t_{2g}^6 e_g^0$ विन्यास के साथ निम्न-चक्रण (low-spin) संकुल बनाता है,जो प्रतिचुंबकीय है।
अतः,केवल $[Co(en)_3]^{3+}$ प्रतिचुंबकीय है। प्रतिचुंबकीय स्पीशीज की कुल संख्या $1$ है।

(C) $(P)$ अनुमाप्य: $KCl$,अनुमापक: $AgNO _3$: $Ag ^{+} + Cl ^{-} \rightarrow AgCl(s)$. $Cl ^{-}$ आयन $NO _3^{-}$ आयनों द्वारा प्रतिस्थापित होते हैं। चूंकि $\Lambda _0(Cl ^{-} = 7.6) > \Lambda _0(NO _3^{-} = 7.2)$,तुल्यता बिंदु तक चालकता घटती है,फिर अतिरिक्त $AgNO _3$ के कारण बढ़ती है। ग्राफ $(2)$ से मेल खाता है।
$(Q)$ अनुमाप्य: $AgNO _3$,अनुमापक: $KCl$: $Ag ^{+} + Cl ^{-} \rightarrow AgCl(s)$. $Ag ^{+}$ आयन $K ^{+}$ आयनों द्वारा प्रतिस्थापित होते हैं। चूंकि $\Lambda _0(K ^{+} = 7.4) > \Lambda _0(Ag ^{+} = 6.2)$,चालकता बढ़ती है। तुल्यता के बाद,अतिरिक्त $KCl$ के कारण चालकता और बढ़ती है। ग्राफ $(4)$ से मेल खाता है।
$(R)$ अनुमाप्य: $NaOH$,अनुमापक: $HCl$: $H ^{+} + OH ^{-} \rightarrow H _2O$. अत्यधिक गतिशील $OH ^{-}$ आयन $Cl ^{-}$ आयनों द्वारा प्रतिस्थापित होते हैं। तुल्यता बिंदु तक चालकता घटती है,फिर बढ़ती है। ग्राफ $(3)$ से मेल खाता है।
$(S)$ अनुमाप्य: $NaOH$,अनुमापक: $CH _3COOH$: $OH ^{-}$ आयन $CH _3COO ^{-}$ आयनों द्वारा प्रतिस्थापित होते हैं,इसलिए चालकता घटती है। उदासीनीकरण के बाद,अतिरिक्त $CH _3COOH$ के कारण चालकता लगभग स्थिर रहती है। ग्राफ $(5)$ से मेल खाता है।

(A) $(P)$ के लिए: साइक्लोहेक्सिन ओजोनोलिसिस द्वारा हेक्सेनडायल देता है,जिसके बाद अंतःआणविक एल्डोल संघनन द्वारा साइक्लोहेक्स$-1-$ईनकार्बाल्डिहाइड बनता है। एथिलीन ग्लाइकॉल के साथ सुरक्षा,हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण,विसंरक्षण और $NaBH_4$ के साथ अपचयन से $(3)$ प्राप्त होता है।
$(Q)$ के लिए: $1-$मिथाइलसाइक्लोहेक्सिन ओजोनोलिसिस,एल्डोल संघनन,सुरक्षा,हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण,विसंरक्षण और अपचयन द्वारा $(5)$ देता है।
$(R)$ के लिए: $3-$मिथाइलसाइक्लोपेंट$-2-$ईनोन को संरक्षित किया जाता है,ऑक्सीमर्क्यूरेशन-डीमर्क्यूरेशन,विसंरक्षण और अपचयन द्वारा $(4)$ प्राप्त होता है।
$(S)$ के लिए: $3-$मिथाइलसाइक्लोपेंट$-2-$ईनोन को संरक्षित किया जाता है,हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण,विसंरक्षण और अपचयन द्वारा $(1)$ प्राप्त होता है।
अतः,सही मिलान $P-3, Q-5, R-4, S-1$ है।

(C) $(P)$ बेंजीन सल्फोनिक एसिड पिघले हुए $NaOH$ और उसके बाद $H_3O^+$ के साथ अभिक्रिया करके फिनोल देता है। सांद्र $HNO_3$ के साथ फिनोल का नाइट्रीकरण $2,4,6$-ट्राइनाइट्रोफिनोल (पिक्रिक एसिड) देता है,जो $(3)$ के अनुरूप है।
$(Q)$ नाइट्रोबेंजीन का एनीलिन में अपचयन होता है,जिसे बाद में बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड में परिवर्तित किया जाता है। जल-अपघटन से फिनोल प्राप्त होता है,जिसका नाइट्रीकरण $2,4,6$-ट्राइनाइट्रोफिनोल $(3)$ देता है।
$(R)$ रिसोरिसिनोल ($1,3$-डाईहाइड्रॉक्सीबेंजीन) सल्फोनेशन और नाइट्रीकरण के बाद डीसल्फोनेशन द्वारा $2$-नाइट्रोरिसोरिसिनोल देता है,जो $(4)$ है।
$(S)$ टोल्यूनि का ऑक्सीकरण बेंजोइक एसिड में होता है,जिसका नाइट्रीकरण $3,5$-डाइनाइट्रोबेंजोइक एसिड में होता है,फिर एमाइड में रूपांतरण,हॉफमैन ब्रोमामाइड डिग्रेडेशन द्वारा $3,5$-डाइनाइट्रोएनिलीन,फिर डायज़ोनियम लवण और अंत में $3,5$-डाइनाइट्रोफिनोल $(1)$ प्राप्त होता है।
अतः,सही मिलान $P-3, Q-5, R-4, S-1$ है।

(B) जब $PCl_5$ का ध्रुवीय कार्बनिक विलायक में फ्लोरीनीकरण किया जाता है,तो यह आयनिक प्रजातियां बनाने के लिए अभिक्रिया करता है।
इस अभिक्रिया में $[PCl_4]^+[PCl_4F_2]^-$ (रंगहीन क्रिस्टल) और $[PCl_4]^+[PF_6]^-$ (सफेद क्रिस्टल) बनते हैं।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(B) हाइड्रेज़ीन-ऑक्सीजन ईंधन सेल में,निम्नलिखित अभिक्रियाएँ होती हैं:
एनोड: $N_2H_{4(aq)} + 4OH^{-}_{(aq)} \longrightarrow N_{2(g)} + 4H_2O_{(l)} + 4e^-$
कैथोड: $O_{2(g)} + 2H_2O_{(l)} + 4e^- \longrightarrow 4OH^{-}_{(aq)}$
कथन $A$ सही है क्योंकि यह हाइड्रेज़ीन के एनोडिक ऑक्सीकरण का वर्णन करता है।
कथन $C$ सही है क्योंकि यह ऑक्सीजन के हाइड्रॉक्साइड आयनों में कैथोडिक अपचयन का वर्णन करता है।
कथन $B$ और $D$ गलत हैं क्योंकि वे इस ईंधन सेल की मानक क्रियाविधि का वर्णन नहीं करते हैं।

(C) $P$ का $Q$ में रूपांतरण करने के लिए,हमें निम्नलिखित परिवर्तन करने होंगे:
$1$. कीटोन और एस्टर/नाइट्राइल समूहों का अपचयन।
$2$. लिंडलर उत्प्रेरक और $H_2$ का उपयोग करके दो एल्काइन समूहों का सिस-एल्कीन में चयनात्मक अपचयन।
$3$. $SnCl_2 / HCl$ (स्टीफन अपचयन) का उपयोग करके नाइट्राइल समूह $(-CN)$ का एल्डिहाइड $(-CHO)$ में अपचयन।
$4$. $NaBH_4$ का उपयोग करके कीटोन समूह का अल्कोहल में अपचयन।
$5$. $H_3O^{+}$ का उपयोग करके एस्टर और इमाइन मध्यवर्ती का जल-अपघटन।
विकल्प $(C)$ में दिए गए क्रम का विश्लेषण करने पर:
$i$) $NaBH_4$ कीटोन का अल्कोहल में अपचयन करता है।
$ii$) $SnCl_2 / HCl$ नाइट्राइल का इमाइन में अपचयन करता है।
$iii$) $H_3O^{+}$ इमाइन का एल्डिहाइड में और एस्टर का कार्बोक्सिलिक एसिड में जल-अपघटन करता है।
$iv$) $H_2$ के साथ लिंडलर उत्प्रेरक दो आंतरिक एल्काइन का सिस-एल्कीन में अपचयन करता है।
यह क्रम $P$ को $Q$ में सही ढंग से परिवर्तित करता है।

(C) पेरोक्साइड लिंकेज को ऑक्सीजन-ऑक्सीजन एकल बंध $(-O-O-)$ के रूप में परिभाषित किया जाता है।
$1$. $H_2S_2O_7$ (ओलियम/पायरोसल्फ्यूरिक एसिड) में $S-O-S$ लिंकेज होता है।
$2$. $H_2S_2O_8$ (पेरोक्सोडाइसल्फ्यूरिक एसिड/मार्शल एसिड) में $S-O-O-S$ लिंकेज होता है,जो एक पेरोक्साइड लिंकेज है।
$3$. $H_2S_2O_5$ (पायरोसल्फ्यूरस एसिड) में $S-S$ लिंकेज होता है।
$4$. $H_2SO_5$ (पेरोक्सोमोनासल्फ्यूरिक एसिड/कैरो एसिड) में $S-O-O-H$ लिंकेज होता है,जिसमें पेरोक्साइड लिंकेज मौजूद होता है।
अतः,$H_2S_2O_8$ और $H_2SO_5$ दोनों में पेरोक्साइड लिंकेज होते हैं।

(C) एसिटिक एसिड के प्रारंभिक मिलीमोल $= 100 \ mL \times 0.5 \ M = 50 \ mmol$.
$NaOH$ द्वारा उदासीन किए गए अधिशोषित न हुए एसिटिक एसिड के मिलीमोल $= 40 \ mL \times 1 \ M = 40 \ mmol$.
$1 \ g$ चारकोल पर अधिशोषित एसिटिक एसिड के मिलीमोल $= 50 - 40 = 10 \ mmol = 10 \times 10^{-3} \ mol$.
अधिशोषित एसिटिक एसिड के अणुओं की संख्या $= 10 \times 10^{-3} \ mol \times 6.0 \times 10^{23} \ mol^{-1} = 6.0 \times 10^{21} \ {\text{अणु}}$.
एक अणु द्वारा घेरा गया सतह क्षेत्र $= \frac{\text{कुल सतह क्षेत्र}}{\text{अणुओं की संख्या}} = \frac{1.5 \times 10^2 \ m^2}{6.0 \times 10^{21}} = 0.25 \times 10^{-19} \ m^2 = 2500 \times 10^{-23} \ m^2$.
इसकी तुलना $P \times 10^{-23} \ m^2$ से करने पर,हमें $P = 2500$ प्राप्त होता है।

(A) क्वथनांक में उन्नयन $\Delta T_b = i \times K_b \times m$ द्वारा दिया जाता है।
पात्र-$1$ के लिए: $(\Delta T_b)_1 = i_1 \times K_b \times \frac{w_2 / GMM_X}{w_1 / 1000}$.
पात्र-$2$ के लिए: $(\Delta T_b)_2 = i_2 \times K_b \times \frac{w_2 / GMM_Y}{w_1 / 1000}$.
अनुपात लेने पर: $\frac{(\Delta T_b)_1}{(\Delta T_b)_2} = \frac{i_1}{i_2} \times \frac{GMM_Y}{GMM_X}$.
दिया है $GMM_X = 0.8 \times GMM_Y$ और $i_1 = 1.2 \times i_2$.
मान रखने पर: $\frac{(\Delta T_b)_1}{(\Delta T_b)_2} = \frac{1.2 \times i_2}{i_2} \times \frac{GMM_Y}{0.8 \times GMM_Y} = \frac{1.2}{0.8} = 1.5$.
अतः,प्रतिशत $1.5 \times 100 = 150 \%$ होगा।

(D) दिया गया स्ट्रैंड $5'-A-G-T-C-A-C-G-T-A-A-G-T-C-3'$ है।
$A-T$ युग्मों की संख्या $= 7$
$G-C$ युग्मों की संख्या $= 6$
$A-T$ के लिए आवश्यक ऊर्जा $= 7 \times 2 \times 1.0 = 14 \ kcal \ mol^{-1}$
$G-C$ के लिए आवश्यक ऊर्जा $= 6 \times 3 \times 1.5 = 27 \ kcal \ mol^{-1}$
कुल आवश्यक ऊर्जा $= 14 + 27 = 41 \ kcal \ mol^{-1}$.

(D) $1$. $[Co(CN)_4]^{4-}$: $Co^{0}$ $(d^9 s^2)$ $CN^-$ क्षेत्र में चतुष्फलकीय है।
$2$. $[Co(CO)_3(NO)]$: $Co$ का विन्यास $d^9 s^2$ है,$CO$ और $NO$ प्रबल लिगेंड हैं,ज्यामिति चतुष्फलकीय है।
$3$. $XeF_4$: $sp^3d^2$ संकरण,वर्ग समतलीय ज्यामिति।
$4$. $[PCl_4]^{+}$: $sp^3$ संकरण,चतुष्फलकीय ज्यामिति।
$5$. $[PdCl_4]^{2-}$: $Pd^{2+}$ $(d^8)$ वर्ग समतलीय है।
$6$. $[ICl_4]^{-}$: $sp^3d^2$ संकरण,वर्ग समतलीय ज्यामिति।
$7$. $[Cu(CN)_4]^{3-}$: $Cu^{+}$ $(d^{10})$ चतुष्फलकीय है।
$8$. $P_4$: $P$ परमाणु $sp^3$ संकरित हैं,चतुष्फलकीय संरचना।
अतः,चतुष्फलकीय ज्यामिति वाली प्रजातियाँ $[Co(CN)_4]^{4-}, [Co(CO)_3(NO)], [PCl_4]^{+}, [Cu(CN)_4]^{3-}$ और $P_4$ हैं। कुल संख्या $5$ है।

(A) यौगिक $P$ साइक्लोहेक्सेन-$1,3,5$-ट्रायोन है,जो फ्लोरोग्लुसीनॉल के साथ टॉटोमेरिक संतुलन में रहता है। यह एनोल रूप के कारण सकारात्मक $FeCl_3$ परीक्षण देता है और ट्राई-कीटो रूप में इसमें अंतःआणविक हाइड्रोजन बंध का अभाव होता है।
$P$,$3$ तुल्यांक $NH_2OH$ के साथ अभिक्रिया करके ट्राई-ऑक्साइम $Q$ बनाता है।
$P$ का अतिरिक्त $CH_3I$ और $KOH$ के साथ उपचार करने पर $\alpha$-कार्बन का पूर्ण मिथाइलेशन होता है,जिससे $2,2,4,4,6,6$-हेक्सामिथाइलसाइक्लोहेक्सेन-$1,3,5$-ट्रायोन $(R)$ प्राप्त होता है।
$R$ की अतिरिक्त आइसो-ब्यूटाइल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(iso-BuMgBr)$ के साथ अभिक्रिया में,$\alpha$-कार्बन पर छह मिथाइल समूहों की त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण यह एक क्षार के रूप में कार्य करता है,जिससे कार्बोनिल समूहों का हाइड्रॉक्सिल समूहों में अपचयन (एनोलाइजेशन/अपचयन) होता है। अंतिम उत्पाद $S$,$2,2,4,4,6,6$-हेक्सामिथाइलसाइक्लोहेक्सेन-$1,3,5$-ट्रायोल है।
$2,2,4,4,6,6$-हेक्सामिथाइलसाइक्लोहेक्सेन-$1,3,5$-ट्रायोल में,रिंग कार्बन से जुड़े $6$ मिथाइल समूह होते हैं। प्रत्येक मिथाइल समूह एक $-CH_3$ इकाई है। अतः,मिथाइल समूहों की कुल संख्या $6$ है।

(D) पोटेशियम आयोडाइड और पोटेशियम फेरीसायनाइड के बीच अभिक्रिया है:
$2K_3[Fe(CN)_6] + 2KI \rightleftharpoons 2K_4[Fe(CN)_6] + I_2$
यहाँ,$P$ का मान $K_4[Fe(CN)_6]$ है।
$(1)$ स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$2$ मोल $K_4[Fe(CN)_6]$ $(P)$ उत्पन्न करने के लिए $2$ मोल $KI$ की आवश्यकता होती है। अतः,$KI$ के मोलों की संख्या $2$ है।
$(2)$ $K_4[Fe(CN)_6]$ की $ZnCl_2$ के साथ अभिक्रिया से अल्प-विलेय संकुल $K_2Zn_3[Fe(CN)_6]_2$ बनता है। इस सूत्र में जिंक आयनों $(Zn^{2+})$ की संख्या $3$ है।