JEE Main 2022 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(A) सबसे पहले,$mol / L$ में विलेयता $S$ की गणना करें:
$S = \frac{2.34 \times 10^{-3} \, g}{78 \, g/mol} \times \frac{1}{0.1 \, L} = 3 \times 10^{-4} \, mol / L$.
$CaF_{2}$ का वियोजन $CaF_{2} \rightleftharpoons Ca^{2+} + 2F^-$ है।
$K_{sp} = [Ca^{2+}][F^-]^{2} = (S)(2S)^{2} = 4S^{3}$.
$K_{sp} = 4 \times (3 \times 10^{-4})^{3} = 108 \times 10^{-12} = 0.0108 \times 10^{-8} \, (mol / L)^{3}$.
अतः,$x = 0.0108$.

(A) ऑक्सेलिक एसिड $(H_{2}C_{2}O_{4})$ में,कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था $+3$ है।
कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_{2})$ में,कार्बन की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है।
कार्बन की ऑक्सीकरण संख्या में परिवर्तन $|4 - 3| = 1$ है।
संतुलित रासायनिक समीकरण: $2KMnO_{4} + 5H_{2}C_{2}O_{4} + 3H_{2}SO_{4} \rightarrow K_{2}SO_{4} + 2MnSO_{4} + 10CO_{2} + 8H_{2}O$ है।

(D) एनैन्टीओमेरिक मिश्रण की प्रकाशिक शुद्धता की गणना इस सूत्र का उपयोग करके की जाती है: $\text{Optical Purity} = \frac{\text{observed rotation of mixture}}{\text{specific rotation of pure enantiomer}} \times 100$.
दिया गया है: $\text{Observed rotation} = +12.6^{\circ}$ और $\text{Specific rotation} = +30^{\circ}$.
मान रखने पर: $\text{Optical Purity} = \frac{12.6}{30} \times 100 = 0.42 \times 100 = 42\%$.
अतः,प्रकाशिक शुद्धता $42\%$ है।

(D) मान लीजिए कि बेंजीन के प्रारंभिक मोल $n$ हैं।
अभिक्रिया $I$ के लिए,लब्धि $60 \%$ है,इसलिए प्राप्त बेंजीन सल्फोनिक एसिड के मोल $= 0.6 \times n = 0.6n$ होंगे।
अभिक्रिया $II$ के लिए,लब्धि $50 \%$ है,इसलिए प्राप्त फिनोल के मोल $= 0.5 \times (0.6n) = 0.3n$ होंगे।
पूर्ण अभिक्रिया की समग्र लब्धि की गणना इस प्रकार की जाती है: $\text{Overall yield} = \frac{\text{Final moles of product}}{\text{Initial moles of reactant}} \times 100$.
$\text{Overall yield} = \frac{0.3n}{n} \times 100 = 30 \%$.

(D) परमाणु कक्षक एक गणितीय फलन $(\Psi)$ है जो नाभिक के चारों ओर के क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन के पाए जाने की प्रायिकता का वर्णन करता है। यह तीन क्वांटम संख्याओं द्वारा पूर्णतः अभिलक्षित होता है: मुख्य क्वांटम संख्या $(n)$,दिगंशीय क्वांटम संख्या $(l)$,और चुंबकीय क्वांटम संख्या $(m_l)$। अतः,यह कथन कि परमाणु कक्षक को केवल $n$ और $l$ द्वारा अभिलक्षित किया जाता है,गलत है।

(A) परिभाषा के अनुसार,एन्थैल्पी परिवर्तन $\Delta H = \Delta U + \Delta(PV)$ द्वारा दिया जाता है।
स्थिर दबाव पर,यह $\Delta H = \Delta U + P \Delta V$ हो जाता है।
विकल्प $A$ में $\Delta H = \Delta U - P \Delta V$ दिया गया है,जो गलत है क्योंकि सही चिह्न धनात्मक (+) है।
विकल्प $B$ ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम को दर्शाता है।
विकल्प $C$ स्वतःप्रवर्तित प्रक्रिया के लिए ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम को दर्शाता है।
विकल्प $D$ गिब्स-हेल्महोल्ट्ज़ समीकरण है।

(C) एक ही समूह में तत्वों के लिए इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी $(\Delta_{eg}H)$ के मान आमतौर पर समूह में नीचे जाने पर कम ऋणात्मक होते जाते हैं।
$1$. $Rb$ और $Cs$ (समूह $1$) के लिए: मान क्रमशः लगभग $-47 \ kJ/mol$ और $-46 \ kJ/mol$ हैं,जो लगभग समान हैं।
$2$. $Ar$ और $Kr$ (समूह $18$) के लिए: उत्कृष्ट गैसों में स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के कारण धनात्मक इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी मान होते हैं। $Ar$ और $Kr$ दोनों के मान $+96 \ kJ/mol$ से $+99 \ kJ/mol$ के आसपास हैं,जिन्हें लगभग समान माना जाता है।
अतः,युग्म $A$ $(Rb, Cs)$ और $C$ $(Ar, Kr)$ की इलेक्ट्रॉन लब्धि एन्थैल्पी लगभग समान है।

(B) $Clark's$ विधि का उपयोग चूने $(Ca(OH)_2)$ की गणना की गई मात्रा को मिलाकर पानी की अस्थायी कठोरता को दूर करने के लिए किया जाता है।
इसमें शामिल रासायनिक अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$Ca(HCO_3)_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow 2CaCO_3(s) + 2H_2O(l)$
$Mg(HCO_3)_2 + 2Ca(OH)_2 \rightarrow 2CaCO_3(s) + Mg(OH)_2(s) + 2H_2O(l)$
अभिक्रियाओं से स्पष्ट है कि बनने वाले अघुलनशील धातु लवण $CaCO_3$ और $Mg(OH)_2$ हैं।

(A) जल में $LiF$ की कम घुलनशीलता इसकी बहुत उच्च जालक एन्थैल्पी (lattice enthalpy) के कारण होती है,जो जलयोजन एन्थैल्पी से अधिक होती है। अतः,विकल्प $A$ में दिया गया कथन गलत है।

(D) कथन $I$ असत्य है क्योंकि प्रदूषित जल में घुलित ऑक्सीजन का मान कम होता है,लेकिन $BOD$ (जैविक ऑक्सीजन मांग) का मान उच्च होता है क्योंकि इसमें मौजूद कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है।
कथन $II$ सत्य है क्योंकि सुपोषण के कारण शैवाल और खरपतवारों की अत्यधिक वृद्धि होती है,जो घुलित ऑक्सीजन का उपभोग करते हैं,जिससे जल निकायों में इसकी सांद्रता कम हो जाती है।
अतः,कथन $I$ असत्य है और कथन $II$ सत्य है।

(A) चरण $1$: सूची-$I$ में दी गई संरचनाओं का विश्लेषण करें।
$(A)$ टेट्राहाइड्रोफ्यूरान है,जो एक असमतलीय विषमचक्रीय यौगिक $(III)$ है।
$(B)$ एक बाइसायक्लो यौगिक $(IV)$ है।
$(C)$ एक स्पाइरो यौगिक $(I)$ है।
$(D)$ फ्यूरान है,जो एक एरोमैटिक यौगिक $(II)$ है।
चरण $2$: मिलान करें।
$A-III, B-IV, C-I, D-II$.
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(B) $Hg(OAc)_2, H_2O$ और उसके बाद $NaBH_4$ के साथ अभिक्रिया ऑक्सीमर्क्यूरेशन-डीमर्क्यूरेशन है,जो मार्कोवनिकोव नियम का पालन करती है और उत्पाद $A$ ($3$,$3$-डाइमिथाइलब्यूटेन$-2-$ओल) देती है।
$(BH_3)_2$ और उसके बाद $H_2O_2/OH^-$ के साथ अभिक्रिया हाइड्रोबोरेशन-ऑक्सीकरण है,जो प्रति-मार्कोवनिकोव नियम का पालन करती है और उत्पाद $B$ ($3$,$3$-डाइमिथाइलब्यूटेन$-1-$ओल) देती है।
अतः,$A$ मार्कोवनिकोव उत्पाद है और $B$ प्रति-मार्कोवनिकोव उत्पाद है।

(D) संतुलित रासायनिक समीकरण: $X + Y + 3 Z \rightarrow XYZ_3$ है।
प्रारंभिक मोल: $X = 1 \ mol$,$Y = 1 \ mol$,$Z = 0.05 \ mol$.
सीमांत अभिकर्मक ($L$.$R$.) ज्ञात करने के लिए,मोलों को उनके रससमीकरणमितीय गुणांकों से विभाजित करें:
$X: 1/1 = 1$
$Y: 1/1 = 1$
$Z: 0.05/3 \approx 0.0167$
$Z$ सीमांत अभिकर्मक है।
प्राप्त $XYZ_3$ के मोल = $\frac{0.05}{3} \ mol$.
$XYZ_3$ का आणविक द्रव्यमान = $10 + 20 + (3 \times 30) = 120 \ g/mol$.
$XYZ_3$ की लब्धि = $\frac{0.05}{3} \times 120 = 2 \ g$.

(D) अनुचुंबकीय प्रकृति निर्धारित करने के लिए,हम अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या ज्ञात करने हेतु आणविक कक्षक सिद्धांत $(MOT)$ का उपयोग करते हैं:
$1. B_{2} (10 \ e^-): (\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\pi 2p_x)^1 (\pi 2p_y)^1$ ($2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,अनुचुंबकीय)
$2. Li_{2} (6 \ e^-): (\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2$ ($0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,प्रतिचुंबकीय)
$3. C_{2} (12 \ e^-): (\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\pi 2p_x)^2 (\pi 2p_y)^2$ ($0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,प्रतिचुंबकीय)
$4. C_{2}^{-} (13 \ e^-): (\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\pi 2p_x)^2 (\pi 2p_y)^2 (\sigma 2p_z)^1$ ($1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,अनुचुंबकीय)
$5. O_{2}^{2-} (18 \ e^-): (\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\sigma 2p_z)^2 (\pi 2p_x)^2 (\pi 2p_y)^2 (\pi^* 2p_x)^2 (\pi^* 2p_y)^2$ ($0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,प्रतिचुंबकीय)
$6. O_{2}^{+} (15 \ e^-): (\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^2 (\sigma 2s)^2 (\sigma^* 2s)^2 (\sigma 2p_z)^2 (\pi 2p_x)^2 (\pi 2p_y)^2 (\pi^* 2p_x)^1$ ($1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,अनुचुंबकीय)
$7. He_{2}^{+} (3 \ e^-): (\sigma 1s)^2 (\sigma^* 1s)^1$ ($1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन,अनुचुंबकीय)
अतः,अनुचुंबकीय प्रजातियाँ $B_{2}, C_{2}^{-}, O_{2}^{+},$ और $He_{2}^{+}$ हैं। कुल संख्या $4$ है।

(C) दुर्बल अम्ल के लिए,$pH$ का सूत्र: $pH = \frac{1}{2} (pK_{a} - \log C)$ है।
दिया गया $K_{a} = 2 \times 10^{-5}$,इसलिए $pK_{a} = -\log(2 \times 10^{-5}) = 5 - \log 2 = 5 - 0.30 = 4.7$.
सांद्रता $C = 0.2 \ M = 2 \times 10^{-1} \ M$.
$pH = \frac{1}{2} (4.7 - \log(2 \times 10^{-1}))$.
$pH = \frac{1}{2} (4.7 - (\log 2 + \log 10^{-1}))$.
$pH = \frac{1}{2} (4.7 - (0.30 - 1)) = \frac{1}{2} (4.7 - (-0.7)) = \frac{1}{2} (5.4) = 2.7$.
$pH = 2.7 = 27 \times 10^{-1}$.
अतः,मान $27$ है।

(B) अम्लीय माध्यम में मैंगनेट आयन $(MnO_{4}^{2-})$ की असमानुपातन अभिक्रिया इस प्रकार है:
$3MnO_{4}^{2-} + 4H^{+} \rightarrow 2MnO_{4}^{-} + MnO_{2} + 2H_{2}O$
यहाँ,निर्मित मैंगनीज यौगिक $MnO_{4}^{-}$ ($Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$) और $MnO_{2}$ ($Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$) हैं।
चूंकि $B$ में $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $A$ से कम है,इसलिए $A = MnO_{4}^{-}$ और $B = MnO_{2}$ है।
$MnO_{2}$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है,जिसका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^{3}$ है।
$Mn^{4+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $(n) = 3$ है।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $(\mu) = \sqrt{n(n+2)} = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \approx 3.87 \ BM$.
निकटतम पूर्णांक $4$ है।

(A) कार्बनिक यौगिक का द्रव्यमान $= 0.492 \ g$।
$CO_2$ के मोल $= \frac{0.7938 \ g}{44 \ g/mol} = 0.01804 \ mol$।
$C$ के मोल $= 0.01804 \ mol$,अतः $C$ का द्रव्यमान $= 0.01804 \times 12 = 0.2165 \ g$।
$H_2O$ के मोल $= \frac{0.4428 \ g}{18 \ g/mol} = 0.0246 \ mol$।
$H$ के मोल $= 2 \times 0.0246 = 0.0492 \ mol$,अतः $H$ का द्रव्यमान $= 0.0492 \times 1 = 0.0492 \ g$।
$O$ का द्रव्यमान $= 0.492 - (0.2165 + 0.0492) = 0.492 - 0.2657 = 0.2263 \ g$।
$O$ का प्रतिशत $= \frac{0.2263}{0.492} \times 100 \approx 46 \%$।

(D) शून्य अतिव्यापन तब होता है जब कक्षकों के पास प्रभावी ढंग से अतिव्यापन करने के लिए उचित समरूपता या अभिविन्यास नहीं होता है।
अभिकथन $A$ असत्य है क्योंकि शून्य अतिव्यापन आवश्यक रूप से आउट-ऑफ-फेज अतिव्यापन नहीं है (जो तरंग फलनों के विनाशकारी व्यतिकरण को संदर्भित करता है)। शून्य अतिव्यापन अक्सर अनुचित अभिविन्यास या समरूपता के कारण होता है,जैसे कि $x$-अक्ष के साथ $s$ और $p_y$ कक्षकों के बीच अतिव्यापन।
कारण $R$ सत्य है क्योंकि शून्य अतिव्यापन वास्तव में कक्षकों के अलग अभिविन्यास या दृष्टिकोण की दिशा के कारण होता है,जैसा कि दी गई आकृति में दिखाया गया है जहाँ $p_x$ और $p_y$ कक्षक प्रभावी रूप से अतिव्यापन नहीं करते हैं।
इसलिए,$A$ असत्य है लेकिन $R$ सत्य है।

(A) धात्विक गुणधर्म इस बात पर निर्भर करता है कि कोई तत्व कितनी आसानी से इलेक्ट्रॉन खो सकता है।
आवर्त में बाएं से दाएं जाने पर,प्रभावी नाभिकीय आवेश बढ़ता है और परमाणु आकार घटता है,जिससे इलेक्ट्रॉन खोना कठिन हो जाता है।
इसलिए,आवर्त में धात्विक गुणधर्म घटता है।
दिए गए तत्वों के लिए: $Na$ (समूह $1$),$Mg$ (समूह $2$),$Be$ (समूह $2$),$Si$ (समूह $14$),और $P$ (समूह $15$)।
उनके स्थान की तुलना करने पर,सही घटता क्रम $Na > Mg > Be > Si > P$ है।

(C) क्लार्क विधि का उपयोग चूने के पानी,$Ca(OH)_{2}$ की गणना की गई मात्रा को मिलाकर पानी की अस्थायी कठोरता को दूर करने के लिए किया जाता है।
रासायनिक अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$Ca(HCO_{3})_{2} + Ca(OH)_{2} \rightarrow 2CaCO_{3} \downarrow + 2H_{2}O$
$Mg(HCO_{3})_{2} + 2Ca(OH)_{2} \rightarrow 2CaCO_{3} \downarrow + Mg(OH)_{2} \downarrow + 2H_{2}O$
अतः,प्राप्त उत्पाद $CaCO_{3}$ और $Mg(OH)_{2}$ हैं।

(B) कथन $I$ असत्य है क्योंकि $Li$ और $Mg$ की मिश्रधातु का उपयोग आर्मर प्लेट बनाने के लिए किया जाता है,न कि विमान की प्लेटों के लिए।
कथन $II$ असत्य है क्योंकि कोशिका-झिल्ली की अखंडता और तंत्रिका-पेशीय कार्य के लिए कैल्शियम आयन $(Ca^{2+})$ महत्वपूर्ण होते हैं,न कि मैग्नीशियम आयन।

(B) इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन (जैसे नाइट्रीकरण) के प्रति अभिक्रियाशीलता बेंजीन वलय के इलेक्ट्रॉन घनत्व पर निर्भर करती है।
$1$. $-NO_2$ ($D$ में) एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह (निष्क्रिय करने वाला) है,जो वलय को सबसे कम अभिक्रियाशील बनाता है।
$2$. $-Br$ ($B$ में) प्रेरणिक प्रभाव के कारण इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है,लेकिन $-NO_2$ से कम।
$3$. $E$ (बेंजीन) संदर्भ बिंदु है।
$4$. $-CH_3$ समूह हाइपरकंजुगेशन और प्रेरणिक प्रभावों के कारण इलेक्ट्रॉन-दाता (सक्रिय करने वाले) होते हैं।
$5$. $p$-जाइलीन $(A)$ में दो $-CH_3$ समूह हैं और मेसिटिलीन $(C)$ में तीन $-CH_3$ समूह हैं। अधिक इलेक्ट्रॉन-दाता समूह अभिक्रियाशीलता को और बढ़ाते हैं।
अतः,बढ़ती अभिक्रियाशीलता का क्रम: $D < B < E < A < C$ है।

(A) थिन लेयर क्रोमैटोग्राफी $(TLC)$ अधिशोषण क्रोमैटोग्राफी का एक प्रकार है।
इसमें कांच की प्लेट पर लेपित अधिशोषक की एक पतली परत पर मिश्रण के पदार्थों का पृथक्करण शामिल है।
एक अधिशोषक (जैसे सिलिका जेल या एल्यूमिना) की एक पतली परत (लगभग $0.2 \ mm$ मोटी) उपयुक्त आकार की कांच की प्लेट पर फैलाई जाती है।
चूंकि पृथक्करण स्थिर प्रावस्था (सिलिका जेल) पर घटकों के विभेदक अधिशोषण पर आधारित है,इसलिए अभिकथन $(A)$ और कारण $(R)$ दोनों सत्य हैं,और $(R)$,$(A)$ की सही व्याख्या है।

(A) यह अभिक्रिया आयोडोलैक्टोनाइजेशन है,जिसके बाद डीहाइड्रोआयोडिनेशन होता है।
$1$. असंतृप्त कार्बोक्सिलिक अम्ल की $I_2/NaHCO_3$ के साथ अभिक्रिया करने पर एक आयोडोलैक्टोन मध्यवर्ती बनता है। कार्बोक्सिलेट ऑक्सीजन द्वि-आबंध पर बने आयोडोनियम आयन पर आक्रमण करता है,जिसके परिणामस्वरूप ब्रिजहेड स्थिति पर आयोडीन परमाणु वाला एक बाइसैक्लिक लैक्टोन बनता है।
$2$. इसके बाद पिरिडीन और ऊष्मा $(\Delta)$ के साथ उपचार करने पर $E2$ विलोपन अभिक्रिया होती है,जो आयोडीन परमाणु और निकटवर्ती कार्बन से हाइड्रोजन परमाणु को हटाकर द्वि-आबंध बनाती है।
$3$. अंतिम उत्पाद छह-सदस्यीय वलय में द्वि-आबंध वाला एक बाइसैक्लिक लैक्टोन है,जो विकल्प $A$ के अनुरूप है।

(D) संतुलित रासायनिक समीकरण है: $H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O$
$H_2SO_4$ के प्रारंभिक मोल = $2 \ L \times 0.2 \ M = 0.4 \ mol$.
$NaOH$ के प्रारंभिक मोल = $2 \ L \times 0.1 \ M = 0.2 \ mol$.
चूंकि $NaOH$ सीमांत अभिकर्मक है,$0.2 \ mol$ $NaOH$,$0.1 \ mol$ $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $0.1 \ mol$ $Na_2SO_4$ उत्पन्न करेगा।
विलयन का कुल आयतन = $2 \ L + 2 \ L = 4 \ L$.
$Na_2SO_4$ की मोलरता = $\frac{0.1 \ mol}{4 \ L} = 0.025 \ M$.
$0.025 \ M = 25 \ mM$.

(C) उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा $K$ डी-ब्रोग्ली तरंगदैर्ध्य सूत्र द्वारा दी जाती है: $\lambda = \frac{h}{\sqrt{2mK}}$.
$K$ के लिए पुनर्व्यवस्थित करने पर: $K = \frac{h^2}{2m\lambda^2}$.
दिए गए मानों को प्रतिस्थापित करने पर: $K = \frac{(6.626 \times 10^{-34})^2}{2 \times 9.1 \times 10^{-31} \times (3.3 \times 10^{-10})^2} \approx 2.215 \times 10^{-18} \ J$.
$H$ परमाणु की मूल अवस्था से पलायन के लिए आवश्यक न्यूनतम ऊर्जा आयनन ऊर्जा है: $E_{req} = 13.6 \ eV = 13.6 \times 1.602 \times 10^{-19} \ J \approx 2.179 \times 10^{-18} \ J$.
कुल अवशोषित ऊर्जा $E_{abs} = E_{req} + K$ है।
अनुपात $\frac{E_{abs}}{E_{req}} = 1 + \frac{K}{E_{req}} = 1 + \frac{2.215 \times 10^{-18}}{2.179 \times 10^{-18}} \approx 1 + 1.016 = 2.016$.
निकटतम पूर्णांक में,मान $2$ है।

(C) अभिक्रिया $2 \ NO_{(g)} + O_{2(g)} \rightleftarrows 2 \ NO_{2(g)}$ है।
प्रारंभिक मोल: $NO = 2, O_2 = 1, NO_2 = 0$.
साम्यावस्था पर,$O_2$ के मोल = $1 - x = 0.6$,इसलिए $x = 0.4$.
साम्यावस्था मोल: $NO = 2 - 2(0.4) = 1.2$,$O_2 = 0.6$,$NO_2 = 2(0.4) = 0.8$.
साम्यावस्था पर कुल मोल = $1.2 + 0.6 + 0.8 = 2.6$.
मोल अंश: $X_{NO} = \frac{1.2}{2.6}$,$X_{O_2} = \frac{0.6}{2.6}$,$X_{NO_2} = \frac{0.8}{2.6}$.
आंशिक दबाव $(P_{total} = 1 \ atm)$: $P_{NO} = \frac{1.2}{2.6} \ atm$,$P_{O_2} = \frac{0.6}{2.6} \ atm$,$P_{NO_2} = \frac{0.8}{2.6} \ atm$.
$K_p = \frac{(P_{NO_2})^2}{(P_{NO})^2 \times P_{O_2}} = \frac{(\frac{0.8}{2.6})^2}{(\frac{1.2}{2.6})^2 \times (\frac{0.6}{2.6})} = \frac{0.8^2 \times 2.6}{1.2^2 \times 0.6} = \frac{0.64 \times 2.6}{1.44 \times 0.6} = \frac{1.664}{0.864} \approx 1.926$.
निकटतम पूर्णांक $2$ है।

(A) चरण $1$: शुष्क $N_2$ गैस का दबाव ज्ञात करें।
$P_{N_2} = P_{total} - P_{H_2O} = 759 \ mm \ Hg - 14.2 \ mm \ Hg = 744.8 \ mm \ Hg$.
चरण $2$: इकाइयों को मानक मानों में बदलें।
$P = \frac{744.8}{760} \ atm$,$V = \frac{22.78}{1000} \ L$,$T = 280 \ K$,$R = 0.082 \ L \ atm \ K^{-1} \ mol^{-1}$.
चरण $3$: आदर्श गैस समीकरण $PV = nRT$ का उपयोग करके $N_2$ के मोल ज्ञात करें।
$n_{N_2} = \frac{PV}{RT} = \frac{744.8 \times 22.78}{760 \times 0.082 \times 280 \times 1000} \approx 0.000971 \ mol$.
चरण $4$: $N_2$ का द्रव्यमान और प्रतिशत ज्ञात करें।
$Mass_{N_2} = 0.000971 \times 28 \ g/mol = 0.027188 \ g$.
$\%N = \frac{Mass_{N_2}}{Mass_{sample}} \times 100 = \frac{0.027188}{0.125} \times 100 \approx 21.75\%$.
निकटतम पूर्णांक $22$ है।

(A) अभिक्रिया है: $IO_{4}^{-} + H_{2}O_{2} \rightarrow IO_{3}^{-} + O_{2} + H_{2}O$.
$KIO_{4}$ में,$I$ की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना इस प्रकार की जाती है: $x + 4(-2) = -1$,इसलिए $x = +7$.
उत्पाद $IO_{3}^{-}$ में,$I$ की ऑक्सीकरण अवस्था है: $x + 3(-2) = -1$,इसलिए $x = +5$.
इस प्रकार,$I$ की ऑक्सीकरण संख्या $+7$ से बदलकर $+5$ हो जाती है।

(B) अवस्था चर (state variables) वे गुण हैं जिनका मान केवल निकाय की अवस्था पर निर्भर करता है,न कि उस अवस्था तक पहुँचने के मार्ग पर।
दी गई सूची में:
$1$. आंतरिक ऊर्जा $(U)$ एक अवस्था फलन है।
$2$. आयतन $(V)$ एक अवस्था फलन है।
$3$. एन्थैल्पी $(H)$ एक अवस्था फलन है।
$4$. ऊष्मा $(q)$ एक पथ फलन है,अवस्था फलन नहीं।
अतः,यहाँ $3$ अवस्था चर हैं: आंतरिक ऊर्जा,आयतन और एन्थैल्पी।

(B) विषम-इलेक्ट्रॉन अणु वह है जिसमें संयोजी इलेक्ट्रॉनों की संख्या विषम होती है,जैसे $NO$ (नाइट्रिक ऑक्साइड,$5+6=11$ संयोजी इलेक्ट्रॉन)।
विस्तारित अष्टक अणु वह है जिसमें केंद्रीय परमाणु के संयोजी कोश में $8$ से अधिक इलेक्ट्रॉन होते हैं,जैसे $H_{2}SO_{4}$ (सल्फ्यूरिक एसिड)।
$H_{2}SO_{4}$ में,केंद्रीय सल्फर परमाणु चार ऑक्सीजन परमाणुओं से बंधा होता है (दो द्वि-आबंध और दो एकल-आबंध),जिसके परिणामस्वरूप इसके संयोजी कोश में $12$ इलेक्ट्रॉन होते हैं।
अतः,विषम-इलेक्ट्रॉन अणु $(NO)$ और विस्तारित अष्टक अणु $(H_{2}SO_{4})$ वाला युग्म $NO$ और $H_{2}SO_{4}$ है।

(C) संतुलित रासायनिक समीकरण है: $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)}$
अभिकारकों के मोलों की गणना:
$n(N_{2}) = \frac{20 \ g}{28 \ g/mol} \approx 0.714 \ mol$
$n(H_{2}) = \frac{5 \ g}{2 \ g/mol} = 2.5 \ mol$
सीमांत अभिकर्मक निर्धारित करने के लिए मोलों को रससमीकरणमितीय गुणांक से विभाजित करने पर:
$N_{2}$ के लिए: $\frac{0.714}{1} = 0.714$
$H_{2}$ के लिए: $\frac{2.5}{3} \approx 0.833$
चूंकि $0.714 < 0.833$,इसलिए $N_{2}$ सीमांत अभिकर्मक है।
निर्मित $NH_{3}$ की मात्रा सीमांत अभिकर्मक पर निर्भर करती है:
$n(NH_{3}) = 2 \times n(N_{2}) = 2 \times 0.714 = 1.428 \ mol \approx 1.42 \ mol$.

(C) तीसरे आवर्त में प्रथम आयनन एन्थैल्पी का सामान्य क्रम: $Na < Al < Mg < Si$ है।
दिए गए मान हैं:
$IE(Na) = 496 \ kJ \ mol^{-1}$
$IE(Mg) = 737 \ kJ \ mol^{-1}$
$IE(Si) = 786 \ kJ \ mol^{-1}$
आवर्त सारणी की प्रवृत्ति के अनुसार,$Al$ की आयनन एन्थैल्पी $Na$ से अधिक और $Mg$ से कम होनी चाहिए।
अतः,$496 < IE(Al) < 737$।
दिए गए विकल्पों में से,केवल $577 \ kJ \ mol^{-1}$ इस सीमा के भीतर आता है।
इसलिए,सही विकल्प $(C)$ है।

(D) जिंक जलीय क्षार (जैसे $NaOH$) की अधिकता के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करता है और घुलनशील टेट्राहाइड्रॉक्सीजिंकेट$(II)$ संकुल आयन बनाता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$Zn(s) + 2OH^{-}(aq) + 2H_2O(l) \rightarrow [Zn(OH)_4]^{2-}(aq) + H_2(g) \uparrow$
इस अभिक्रिया में,जिंक धातु का ऑक्सीकरण होकर $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था प्राप्त होती है,जिससे $[Zn(OH)_4]^{2-}$ संकुल आयन बनता है,जो जलीय क्षारीय माध्यम में स्थिर होता है।

(C) गर्म करने पर,लिथियम नाइट्रेट लिथियम ऑक्साइड $(Li_2O)$,नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ और ऑक्सीजन $(O_2)$ में विघटित हो जाता है:
$4LiNO_3 \longrightarrow 2Li_2O + 4NO_2 + O_2$
इसके विपरीत,सोडियम नाइट्रेट सोडियम नाइट्राइट $(NaNO_2)$ और ऑक्सीजन $(O_2)$ में विघटित होता है:
$2NaNO_3 \longrightarrow 2NaNO_2 + O_2$
अतः,क्रमशः $Li_2O$ और $NaNO_2$ प्राप्त होते हैं।

(B) केंद्रीय परमाणु पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या ज्ञात करने के लिए सूत्र: $\text{एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म} = \frac{1}{2} (V - N)$,जहाँ $V$ केंद्रीय परमाणु के संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं और $N$ बंध बनाने वाले इलेक्ट्रॉन (या जुड़े हुए परमाणु) हैं।
$1$. $SCl_2$ के लिए: सल्फर $(S)$ के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $Cl$ परमाणुओं के साथ $2$ बंध बनाता है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म = $\frac{1}{2} (6 - 2) = 2$.
$2$. $O_3$ के लिए: केंद्रीय ऑक्सीजन परमाणु के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह एक ऑक्सीजन के साथ $2$ बंध और दूसरे के साथ $1$ उपसहसंयोजक बंध बनाता है। केंद्रीय परमाणु पर $1$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होता है।
$3$. $ClF_3$ के लिए: क्लोरीन $(Cl)$ के पास $7$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $3$ बंध बनाता है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म = $\frac{1}{2} (7 - 3) = 2$.
$4$. $SF_6$ के लिए: सल्फर $(S)$ के पास $6$ संयोजी इलेक्ट्रॉन हैं। यह $F$ परमाणुओं के साथ $6$ बंध बनाता है। एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म = $\frac{1}{2} (6 - 6) = 0$.
अतः,एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या क्रमशः $2, 1, 2$ और $0$ है। सही विकल्प $B$ है।

(A) संक्रमण धातु आयन रंगहीन होते हैं यदि उनमें $d-d$ संक्रमण के लिए अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं। यह $d^{0}$ या $d^{10}$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास वाले आयनों में होता है।
$A$) $Sc^{3+}$ $(3d^{0})$ और $Zn^{2+}$ $(3d^{10})$: दोनों में कोई अयुग्मित इलेक्ट्रॉन नहीं है,इसलिए वे रंगहीन हैं।
$B$) $Ti^{4+}$ $(3d^{0})$ रंगहीन है,लेकिन $Cu^{2+}$ $(3d^{9})$ में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है और यह रंगीन है।
$C$) $V^{2+}$ $(3d^{3})$ और $Ti^{3+}$ $(3d^{1})$: दोनों में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं और वे रंगीन हैं।
$D$) $Zn^{2+}$ $(3d^{10})$ रंगहीन है,लेकिन $Mn^{2+}$ $(3d^{5})$ में पांच अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं और यह रंगीन है।
अतः,सही युग्म $Sc^{3+}, Zn^{2+}$ है।

(D) तटस्थ या हल्के क्षारीय माध्यम में अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$8MnO_4^- + 3S_2O_3^{2-} + H_2O \rightarrow 8MnO_2 + 6SO_4^{2-} + 2OH^-$
$KMnO_4$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है।
$MnO_2$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है।
$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन $|(+4) - (+7)| = 3$ है।

(D) शाकनाशी वे रासायनिक पदार्थ हैं जिनका उपयोग अवांछित पौधों को नष्ट करने के लिए किया जाता है। $Sodium \ chlorate$ $(NaClO_3)$ और $sodium \ arsenite$ $(Na_3AsO_3)$ दोनों शाकनाशी के प्रसिद्ध उदाहरण हैं। $Aldrin$ और $Dieldrin$ को कीटनाशकों के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

(C) स्थिर द्वि-आबंधों वाली बेंजीन वलय का ओजोनोलिसिस कार्बोनिल यौगिक बनाने के लिए $C=C$ आबंधों का विदलन करता है।
$1,2$-डाइमिथाइल बेंजीन ($o$-जाइलीन) के लिए,दो अनुनाद संरचनाओं में मिथाइल समूहों के सापेक्ष द्वि-आबंधों की स्थिति अलग-अलग होती है।
पहली संरचना में,द्वि-आबंध $C_1-C_2$,$C_3-C_4$ और $C_5-C_6$ के बीच होते हैं। ओजोनोलिसिस $CH_3-CO-CO-CH_3$ और $2 \ CHO-CHO$ देता है।
दूसरी संरचना में,द्वि-आबंध $C_2-C_3$,$C_4-C_5$ और $C_6-C_1$ के बीच होते हैं। ओजोनोलिसिस $2 \ CH_3-CO-CHO$ और $CHO-CHO$ देता है।
चूंकि उत्पाद अलग-अलग हैं,इसलिए $o$-जाइलीन का जोड़ा ओजोनोलिसिस पर अलग-अलग उत्पाद देता है।

(A) हाइजेनबर्ग के अनिश्चितता सिद्धांत के अनुसार:
$\Delta x \times \Delta p_{x} \geq \frac{h}{4 \pi}$
यहाँ $\Delta x = 2 a_{0} = 2 \times 52.9 \times 10^{-12} \ m = 105.8 \times 10^{-12} \ m$ दिया गया है।
न्यूनतम अनिश्चितता के लिए,$\Delta x \times m \Delta v = \frac{h}{4 \pi}$।
$\Delta v = \frac{h}{4 \pi \times m \times \Delta x}$
मान रखने पर:
$\Delta v = \frac{6.63 \times 10^{-34}}{4 \times 3.14159 \times 9.1 \times 10^{-31} \times 105.8 \times 10^{-12}}$
$\Delta v \approx 548273 \ m \ s^{-1} = 548.273 \ km \ s^{-1}$।
निकटतम पूर्णांक में,मान $548 \ km \ s^{-1}$ है।

(B) अभिक्रिया: $HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$
$HNO_3$ के मोल $= 600 \; mL \times 0.2 \; M = 120 \; m \; mol = 0.12 \; mol$
$NaOH$ के मोल $= 400 \; mL \times 0.1 \; M = 40 \; m \; mol = 0.04 \; mol$
$NaOH$ सीमांत अभिकर्मक है,अतः निर्मित जल के मोल $= 0.04 \; mol$.
मुक्त ऊष्मा $(q)$ $= 0.04 \; mol \times 57 \times 10^3 \; J \; mol^{-1} = 2280 \; J$.
विलयन का कुल आयतन $= 1000 \; mL$,अतः विलयन का द्रव्यमान $(m)$ $= 1000 \; g$.
$q = m \times S \times \Delta T$ का उपयोग करने पर:
$2280 = 1000 \times 4.2 \times \Delta T$
$\Delta T = \frac{2280}{4200} = 0.54286 \; ^{\circ}C = 54.286 \times 10^{-2} \; ^{\circ}C \approx 54 \times 10^{-2} \; ^{\circ}C$.

(B) $PbS$ का वियोजन इस प्रकार है: $PbS(s) \rightleftharpoons Pb^{2+}(aq) + S^{2-}(aq)$.
विलेयता गुणनफल का व्यंजक $K_{sp} = [Pb^{2+}][S^{2-}] = S \times S = S^{2}$ है।
दिया गया है $K_{sp} = 8 \times 10^{-28}$।
अतः,$S = \sqrt{8 \times 10^{-28}} = \sqrt{4 \times 2 \times 10^{-28}} = 2 \sqrt{2} \times 10^{-14} \ mol \ L^{-1}$।
दिए गए मान $\sqrt{2} = 1.41$ का उपयोग करने पर,$S = 2 \times 1.41 \times 10^{-14} = 2.82 \times 10^{-14} \ mol \ L^{-1}$ प्राप्त होता है।
इसे $x \times 10^{-16} \ mol \ L^{-1}$ के रूप में व्यक्त करने के लिए,हम $2.82 \times 10^{-14} = 282 \times 10^{-16}$ लिखते हैं।
इस प्रकार,$x$ का मान $282$ है।

(D) रासायनिक अभिक्रिया: $CH_3-C \equiv CH + 2Br_2 \rightarrow CH_3-CBr_2-CHBr_2$
$1$. $Br_2$ का मोलर द्रव्यमान $= 2 \times 80 = 160 \; g/mol$.
$2$. $1,1,2,2-$टेट्राब्रोमोप्रोपेन $(C_3H_4Br_4)$ का मोलर द्रव्यमान $= (3 \times 12) + (4 \times 1) + (4 \times 80) = 360 \; g/mol$.
$3$. स्टोइकोमेट्री के अनुसार,$2 \; mol$ $Br_2$,$1 \; mol$ $1,1,2,2-$टेट्राब्रोमोप्रोपेन उत्पन्न करता है।
$4$. उपयोग किए गए $Br_2$ के मोल $= \frac{1 \; g}{160 \; g/mol} = 0.00625 \; mol$.
$5$. $1,1,2,2-$टेट्राब्रोमोप्रोपेन के सैद्धांतिक मोल $= \frac{0.00625}{2} = 0.003125 \; mol$.
$6$. $1,1,2,2-$टेट्राब्रोमोप्रोपेन का सैद्धांतिक द्रव्यमान $= 0.003125 \; mol \times 360 \; g/mol = 1.125 \; g$.
$7$. वास्तविक उपज $(27\%)$ $= 1.125 \; g \times 0.27 = 0.30375 \; g$.
$8$. $\times 10^{-1} \; g$ में व्यक्त करने पर: $0.30375 = 3.0375 \times 10^{-1} \; g$.
$9$. निकटतम पूर्णांक $3$ है।

(C) संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$4 HNO_{3} + 3 KCl \rightarrow Cl_{2} + NOCl + 2 H_{2}O + 3 KNO_{3}$
मोलर द्रव्यमान की गणना:
$M(HNO_{3}) = 1 + 14 + (3 \times 16) = 63 \ g/mol$
$M(KNO_{3}) = 39 + 14 + (3 \times 16) = 101 \ g/mol$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$3 \ mol$ $KNO_{3}$ उत्पन्न करने के लिए $4 \ mol$ $HNO_{3}$ की आवश्यकता होती है।
उत्पन्न $KNO_{3}$ के मोल = $\frac{110.0 \ g}{101 \ g/mol} \approx 1.089 \ mol$.
आवश्यक $HNO_{3}$ के मोल = $\frac{4}{3} \times \frac{110}{101} \approx 1.452 \ mol$.
आवश्यक $HNO_{3}$ का द्रव्यमान = $1.452 \ mol \times 63 \ g/mol = 91.5 \ g$.

(B) कक्षक की ऊर्जा $(n + l)$ नियम द्वारा निर्धारित की जाती है।
$A$ $\Rightarrow 3d$ $\Rightarrow n + l = 3 + 2 = 5$
$B$ $\Rightarrow 4p$ $\Rightarrow n + l = 4 + 1 = 5$
$C$ $\Rightarrow 4d$ $\Rightarrow n + l = 4 + 2 = 6$
$D$ $\Rightarrow 3p$ $\Rightarrow n + l = 3 + 1 = 4$
$(n + l)$ नियम के अनुसार,जैसे-जैसे $(n + l)$ का मान बढ़ता है,ऊर्जा बढ़ती है।
यदि $(n + l)$ के मान समान हैं,तो जिस कक्षक का $n$ मान कम होता है,उसकी ऊर्जा कम होती है।
मानों की तुलना करने पर:
$D (n+l = 4) < A (n+l = 5, n=3) < B (n+l = 5, n=4) < C (n+l = 6)$
अतः,बढ़ती ऊर्जा का सही क्रम $D < A < B < C$ है।

(D) दिए गए समीकरण:
$C_{(s)} + O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 400 \; kJ \; (I)$
$C_{(s)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightarrow CO_{(g)} + 100 \; kJ \; (II)$
कोयले का द्रव्यमान $= 0.6 \; kg = 600 \; g$
शुद्ध कार्बन $= 600 \times \frac{60}{100} = 360 \; g$
शुद्ध कार्बन के मोल $= \frac{360 \; g}{12 \; g/mol} = 30 \; mol$
$CO$ में परिवर्तित कार्बन $= 30 \times 0.60 = 18 \; mol$
$CO_2$ में परिवर्तित कार्बन $= 30 - 18 = 12 \; mol$
$CO$ के निर्माण से ऊर्जा $= 18 \; mol \times 100 \; kJ/mol = 1800 \; kJ$
$CO_2$ के निर्माण से ऊर्जा $= 12 \; mol \times 400 \; kJ/mol = 4800 \; kJ$
कुल उत्पन्न ऊष्मा $= 1800 \; kJ + 4800 \; kJ = 6600 \; kJ$

(B) $HCl$ से $H^{+}$ आयनों के कुल मोल $n_{1} = M \times V = 0.01 \times 0.2 = 0.002 \ mol$ हैं।
$H_{2}SO_{4}$ से $H^{+}$ आयनों के कुल मोल $n_{2} = M \times V \times 2 = 0.01 \times 0.4 \times 2 = 0.008 \ mol$ हैं।
$H^{+}$ के कुल मोल = $0.002 + 0.008 = 0.01 \ mol$.
मिश्रण का कुल आयतन = $200 \ mL + 400 \ mL = 600 \ mL = 0.6 \ L$.
$[H^{+}]$ की सांद्रता = $\frac{0.01 \ mol}{0.6 \ L} = \frac{1}{60} \ M$.
$pH = -\log[H^{+}] = -\log(\frac{1}{60}) = \log(60) \approx 1.78$.

(C) $SnH_4$ (स्टैनेन) $Sn$ और हाइड्रोजन की अभिक्रिया से बना एक आणविक हाइड्राइड है,जो सत्य है।
$SnH_4$ की ज्यामिति चतुष्फलकीय होती है और इसमें $sp^3$ संकरण पाया जाता है,जिसका अर्थ है कि यह एक असमतलीय अणु है।
अतः,कथन $I$ सत्य है और कथन $II$ असत्य है।

(B) पोर्टलैंड सीमेंट में सेटिंग समय को बढ़ाने के लिए जिप्सम $(CaSO_{4} \cdot 2 H_{2}O)$ का उपयोग किया जाता है।

(D) लक्ष्य अल्कोहल $1,1-\text{डाइफेनिल}-1-\text{एथेनॉल}$ है।
कीटोन की ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(RMgX)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन करने पर तृतीयक अल्कोहल प्राप्त होता है।
विशेष रूप से,एसीटोफेनोन $(Ph-CO-CH_3)$ की एक मोल फेनिल मैग्नीशियम ब्रोमाइड $(PhMgBr)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H^+)$ इस प्रकार होती है:
$Ph-CO-CH_3 + PhMgBr \rightarrow Ph-C(OMgBr)(Ph)-CH_3$
$Ph-C(OMgBr)(Ph)-CH_3 + H_2O/H^+ \rightarrow Ph-C(OH)(Ph)-CH_3 + Mg(OH)Br$
यह अभिक्रिया चित्र में दिखाए गए उत्पाद की संरचना से मेल खाती है। अतः,सही अभिकारक एसीटोफेनोन $(Ph-CO-CH_3)$ है।

(D) स्टीयरिक एसिड $(CH_3(CH_2)_{16}COOH)$ और पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल $(OH(CH_2CH_2O)_nCH_2CH_2OH)$ के बीच की अभिक्रिया में पानी का एक अणु निकल जाता है और एस्टर लिंकेज बनता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3(CH_2)_{16}COOH + OH(CH_2CH_2O)_nCH_2CH_2OH \rightarrow CH_3(CH_2)_{16}CO(OCH_2CH_2)_{n+1}OH + H_2O$
इस उत्पाद में कोई भी आयनिक समूह नहीं होता है,इसलिए इसे अनायनिक (non-ionic) डिटर्जेंट के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(A) यदि किसी शर्करा में एनोमेरिक कार्बन पर मुक्त $-OH$ समूह होता है,तो वह एक अपचायी शर्करा होती है। यह मुक्त $-OH$ समूह इसे अपने खुली श्रृंखला वाले एल्डिहाइड या कीटोन रूप के साथ संतुलन में रहने की अनुमति देता है,जो एक अपचायक के रूप में कार्य कर सकता है।
दिए गए विकल्पों में,विकल्प $A$ में दिखाई गई संरचना एक मोनोसैकेराइड है जिसमें एनोमेरिक कार्बन पर मुक्त $-OH$ समूह है,इसलिए यह एक अपचायी शर्करा है।

(C) एनिलिन एक लुईस क्षार है और लुईस अम्ल $AlCl_{3}$ के साथ अभिक्रिया करके एक अम्ल-क्षार एडक्ट (लवण),$C_{6}H_{5}NH_{2} \cdot AlCl_{3}$ बनाता है।
इस एडक्ट में,नाइट्रोजन परमाणु पर धनात्मक आवेश होता है,जो $-NH_{2}$ समूह को प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक (निष्क्रिय करने वाला) और मेटा-निर्देशी बनाता है।
हालाँकि,क्योंकि वलय बहुत अधिक निष्क्रिय हो जाती है,इसलिए यह $CH_{3}Cl$ के साथ फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन अभिक्रिया नहीं करती है।
इसलिए,यह अभिक्रिया न तो $o-$ या $p-$मेथिलएनिलिन देती है,और न ही $m-$मेथिलएनिलिन देती है; यह अभिक्रिया आगे नहीं बढ़ती है।
अतः,अभिकथन $(A)$ सत्य है,लेकिन कारण $(R)$ असत्य है क्योंकि अभिक्रिया $m-$मेथिलएनिलिन नहीं देती है।

(D) दी गई अभिक्रिया: $Cu_{(s)} + 2 Ag^{+}_{(aq)} \rightleftharpoons Cu^{2+}_{(aq)} + 2 Ag_{(s)}$ जहाँ $K_{eq} = 2 \times 10^{15}$ है।
लक्ष्य अभिक्रिया: $\frac{1}{2} Cu^{2+}_{(aq)} + Ag_{(s)} \rightleftharpoons \frac{1}{2} Cu_{(s)} + Ag^{+}_{(aq)}$ है।
यह लक्ष्य अभिक्रिया मूल अभिक्रिया को उलटने और $\frac{1}{2}$ से गुणा करने पर प्राप्त होती है।
अतः,नया साम्य स्थिरांक $K_{eq}^{\prime} = (K_{eq})^{-1/2} = \frac{1}{\sqrt{K_{eq}}}$.
$K_{eq}^{\prime} = \frac{1}{\sqrt{2 \times 10^{15}}} = \frac{1}{\sqrt{20 \times 10^{14}}} = \frac{1}{\sqrt{20} \times 10^7} \approx 2.236 \times 10^{-8}$.
$x \times 10^{-8}$ के साथ तुलना करने पर,$x = 2.236$ प्राप्त होता है।
$x$ का निकटतम पूर्णांक मान $2$ है।

(C) $Fe_{3}O_{4}$ का $Fe$ में अपचयन के लिए रासायनिक समीकरण है:
$Fe_{3}O_{4} + 8e^{-} \rightarrow 3Fe + 4O^{2-}$
इस अभिक्रिया में,$3$ मोल आयरन $(Fe)$ उत्पन्न करने के लिए $8$ मोल इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।
अतः,$1$ मोल आयरन उत्पन्न करने के लिए आवश्यक आवेश $8/3 \, F$ है।
$8/3 \approx 2.67 \, F$.
निकटतम पूर्णांक में लेने पर,हमें $3 \, F$ प्राप्त होता है।

(A) $n$ कोटि की अभिक्रिया के लिए अर्ध-आयु और प्रारंभिक सांद्रता $[A_0]$ के बीच संबंध $t_{\frac{1}{2}} \propto \frac{1}{[A_0]^{n-1}}$ होता है।
दिया गया है:
$t_{\frac{1}{2}, 1} = 100 \ s$ जब $[A_0]_1 = 0.5 \ mol \ L^{-1}$
$t_{\frac{1}{2}, 2} = 50 \ s$ जब $[A_0]_2 = 1.0 \ mol \ L^{-1}$
अनुपात लेने पर:
$\frac{t_{\frac{1}{2}, 1}}{t_{\frac{1}{2}, 2}} = \left( \frac{[A_0]_2}{[A_0]_1} \right)^{n-1}$
$\frac{100}{50} = \left( \frac{1.0}{0.5} \right)^{n-1}$
$2 = (2)^{n-1}$
$2^1 = 2^{n-1}$
घातांकों की तुलना करने पर:
$n - 1 = 1$
$n = 2$
अभिक्रिया की कोटि $2$ है।

(C) $[Co(H_2O)_6]Cl_2$ के लिए:
$Co^{2+}$ का विन्यास $3d^7$ है। अष्टफलकीय क्षेत्र में,इलेक्ट्रॉन $t_{2g}^5 e_g^2$ के रूप में व्यवस्थित होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \ BM$.
$[Cr(H_2O)_6]Cl_3$ के लिए:
$Cr^{3+}$ का विन्यास $3d^3$ है। इलेक्ट्रॉन $t_{2g}^3 e_g^0$ के रूप में व्यवस्थित होते हैं,जिसके परिणामस्वरूप $3$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ BM = \sqrt{3(3+2)} = \sqrt{15} \ BM$.
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण में अंतर $= \sqrt{15} - \sqrt{15} = 0$.

(B) कथन $I$ असत्य है क्योंकि $KI$ एक प्रबल विद्युत-अपघट्य है,और प्रबल विद्युत-अपघट्यों के लिए तनुकरण के साथ मोलर चालकता में केवल मामूली वृद्धि होती है।
कथन $II$ असत्य है क्योंकि कार्बोनिक अम्ल $(H_2CO_3)$ एक दुर्बल विद्युत-अपघट्य है,और दुर्बल विद्युत-अपघट्यों के लिए वियोजन की मात्रा में वृद्धि के कारण तनुकरण के साथ मोलर चालकता में तेजी से वृद्धि होती है।
अतः,दोनों कथन असत्य हैं।

(C) अभिकथन $(A)$ सही है क्योंकि विलेय पदार्थ (क्रिस्टलॉइड्स) चर्मपत्र कागज से गुजर सकते हैं,जबकि कोलाइडल कण नहीं गुजर सकते,जिससे डायलिसिस द्वारा शुद्धिकरण संभव होता है।
कारण $(R)$ गलत है क्योंकि वास्तविक घोल के कण (क्रिस्टलॉइड्स) आसानी से चर्मपत्र कागज से गुजर सकते हैं,जबकि कोलाइडल कण आकार में बड़े होने के कारण इससे नहीं गुजर सकते।
अतः,$(A)$ सही है लेकिन $(R)$ गलत है।

(A) जब धातु निम्न ऑक्सीकरण अवस्था में होती है,तो वह ऐसे संकुल बनाती है जिनमें लिगेंड्स में अच्छा $\pi$-स्वीकर्ता गुण होता है।

(D) यह अभिक्रिया एक कीटोन की क्षार $(NaOH)$ और एक एल्किल हैलाइड $(CH_3CH_2Br)$ के साथ उपचार को दर्शाती है। यह कीटोन से बने एनोलेट आयन का एल्काइलेशन है।
$1$. क्षार $(NaOH)$ कीटोन $(R-CO-CH_3)$ से एक $\alpha$-हाइड्रोजन को हटाकर एनोलेट आयन $(R-CO-CH_2^-)$ बनाता है।
$2$. एनोलेट आयन एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है और $S_N2$ क्रियाविधि द्वारा एल्किल हैलाइड $(CH_3CH_2Br)$ पर आक्रमण करता है।
$3$. एल्किल समूह $(CH_3CH_2-)$ कीटोन के $\alpha$-कार्बन से जुड़ जाता है।
$4$. परिणामी उत्पाद $R-CO-CH_2-CH_2-CH_3$ है।
दिए गए विकल्पों की तुलना करने पर,विकल्प $D$ संरचना $R-CO-CH_2-CH_2-CH_3$ को दर्शाता है।

(B) $CH_3OH$ (ध्रुवीय प्रोटिक विलायक) की उपस्थिति में $2$-मिथाइलब्यूट-$2$-ईन की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया ब्रोमोनियम आयन मध्यवर्ती के माध्यम से होती है।
$CH_3OH$ एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है और ब्रोमोनियम आयन के अधिक प्रतिस्थापित कार्बन परमाणु पर हमला करके ईथर $A$ ($3$-ब्रोमो-$2$-मेथॉक्सी-$2$-मिथाइल ब्यूटेन) बनाता है।
अभिक्रिया: $CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3 + Br_2 + CH_3OH \rightarrow CH_3-C(OCH_3)(CH_3)-CH(Br)-CH_3$ $(A)$।
जब $A$ की अभिक्रिया $HI$ के साथ होती है,तो मेथॉक्सी समूह $(-OCH_3)$ का प्रोटोनेशन होकर ऑक्सोनियम आयन बनता है,जो एक अच्छा लिविंग ग्रुप है।
इसके बाद $I^-$ तृतीयक कार्बन परमाणु पर हमला करता है और $CH_3OH$ को विस्थापित करके अंतिम उत्पाद $B$ ($3$-ब्रोमो-$2$-आयोडो-$2$-मिथाइल ब्यूटेन) बनाता है।
अतः,मुख्य उत्पाद $B$,$CH_3-C(I)(CH_3)-CH(Br)-CH_3$ है।

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. $C_6H_5COCl + H_2 \xrightarrow{Pd-BaSO_4} C_6H_5CHO$ रोजनमुंड अभिक्रिया $(IV)$ है।
$B$. $CH_3CN + SnCl_2 + HCl \rightarrow CH_3CHO$ स्टीफन अभिक्रिया $(III)$ है।
$C$. $C_6H_5CH_3 + CrO_2Cl_2 \rightarrow C_6H_5CHO$ इटार्ड अभिक्रिया $(II)$ है।
$D$. $C_6H_6 + CO + HCl \xrightarrow{AlCl_3} C_6H_5CHO$ गटरमैन-कोच अभिक्रिया $(I)$ है।
अतः,सही क्रम $A-IV, B-III, C-II, D-I$ है।

(A) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$(A)$ नियोप्रीन,क्लोरोप्रीन $(2-\text{क्लोरो}-1,3-\text{ब्यूटाडाईन})$ का एक बहुलक है। अतः,$A-II$ है।
$(B)$ टेफ्लॉन,टेट्राफ्लुओरोएथीन $(CF_2=CF_2)$ का एक बहुलक है। अतः,$B-III$ है।
$(C)$ एक्रिलन (पॉलीएक्रिलोनाइट्राइल),एक्रिलोनाइट्राइल $(CH_2=CH-CN)$ का एक बहुलक है। अतः,$C-I$ है।
$(D)$ प्राकृतिक रबर,आइसोप्रिन $(2-\text{मिथाइल}-1,3-\text{ब्यूटाडाईन})$ का एक बहुलक है। अतः,$D-IV$ है।
अतः,सही क्रम $A-II, B-III, C-I, D-IV$ है।

(A) $1$. यौगिक $A$ में $N$ और $Cl$ है और यह पानी में अम्लीय घोल बनाता है,जो दर्शाता है कि यह एक एमाइन हाइड्रोक्लोराइड लवण $(R-NH_3^+Cl^-)$ है।
$2$. $C_6H_5NH_3Cl$ का आणविक भार $129.5$ है,जो दिए गए $131 \pm 2$ के अनुरूप है।
$3$. $NaOH$ के साथ उपचार करने पर मुक्त एमाइन प्राप्त होता है: $C_6H_5NH_3Cl + NaOH \rightarrow C_6H_5NH_2 + NaCl + H_2O$। तरल $C_6H_5NH_2$ (एनिलिन) में $N$ है लेकिन $Cl$ नहीं है।
$4$. एनिलिन $HNO_2$ के साथ प्रतिक्रिया करके बेंजीन डायज़ोनियम क्लोराइड बनाता है,जो फिनोल के साथ जुड़कर $p$-हाइड्रॉक्सीएज़ोबेंजीन (नारंगी रंजक) बनाता है।
$5$. अतः,$A$ का मान $C_6H_5NH_3Cl$ है।

(A) ग्लूकोज की अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$A$. ग्लूकोज $HI$ के साथ अभिक्रिया करके $n$-हेक्सेन बनाता है,जो छह कार्बन परमाणुओं की सीधी श्रृंखला की उपस्थिति को दर्शाता है। अतः,$A-IV$.
$B$. ग्लूकोज $Br_{2}$ जल (एक हल्का ऑक्सीकरण एजेंट) के साथ अभिक्रिया करके ग्लूकोनिक अम्ल बनाता है,जो एल्डिहाइड समूह की उपस्थिति को दर्शाता है। अतः,$B-I$.
$C$. ग्लूकोज एसिटिक एनहाइड्राइड के साथ अभिक्रिया करके ग्लूकोज पेंटाएसीटेट बनाता है,जो पांच $-OH$ समूहों की उपस्थिति को दर्शाता है। अतः,$C-II$.
$D$. ग्लूकोज $HNO_{3}$ (एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट) के साथ अभिक्रिया करके सैकेरिक अम्ल बनाता है,जो प्राथमिक अल्कोहल और एल्डिहाइड समूह दोनों की उपस्थिति को दर्शाता है। अतः,$D-III$.
इसलिए,सही मिलान $A-IV, B-I, C-II, D-III$ है।

(C) साबुन के निर्माण के दौरान इसमें रोजिन मिलाया जाता है। यह सोडियम रोजिनेट बनाता है,जो साबुन के झाग बनाने के गुण को बढ़ाता है।

(D) $Fe^{3+}$ आयनों और पोटेशियम फेरोसाइनाइड,$K_4[Fe(CN)_6]$ के बीच अभिक्रिया से फेरिक फेरोसाइनाइड बनता है,जिसे प्रशियन ब्लू के रूप में जाना जाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$4Fe^{3+} + 3[Fe(CN)_6]^{4-} \longrightarrow Fe_4[Fe(CN)_6]_3$ (प्रशियन ब्लू)।

(D) अवाष्पशील विलेय के लिए राउल्ट के नियम के अनुसार,वाष्प दाब में आपेक्षिक अवनमन: $\frac{P^{0} - P_{s}}{P^{0}} = \frac{n_{A}}{n_{A} + n_{solvent}}$.
यहाँ $P_{s} = \frac{P^{0}}{2}$ दिया गया है।
मान रखने पर: $\frac{P^{0} - P^{0}/2}{P^{0}} = \frac{n_{A}}{n_{A} + n_{solvent}} \implies \frac{1}{2} = \frac{n_{A}}{n_{A} + n_{solvent}}$.
इससे $n_{A} + n_{solvent} = 2n_{A}$ प्राप्त होता है,जिसका अर्थ है $n_{A} = n_{solvent}$.
जल के मोल $(n_{solvent})$ = $\frac{100 \ g}{18 \ g/mol} = 5.55 \ mol$.
अतः,$n_{A} = 5.55 \ mol$.
निकटतम पूर्णांक में उत्तर $6$ है।

(B) प्रथम कोटि की अभिक्रिया के लिए,अर्ध-आयु $t_{1/2} = 70 \ min$ दी गई है।
समय को सेकंड में बदलने पर: $t_{1/2} = 70 \times 60 \ s = 4200 \ s$.
दर स्थिरांक $k$ की गणना:
$k = \frac{0.693}{t_{1/2}} = \frac{0.693}{4200} \ s^{-1}$.
$k = \frac{693}{4200000} \ s^{-1} = \frac{693}{42} \times 10^{-6} \ s^{-1}$.
$k = 165 \times 10^{-6} \ s^{-1}$.
अतः,$x$ का मान $165$ है।

(C) आयरन (लोहे) के मुख्य अयस्क वे हैं जिनसे लोहे का व्यावसायिक रूप से निष्कर्षण किया जाता है। दी गई सूची में से,लोहे के अयस्क निम्नलिखित हैं:
$1$. साइडराइट $(FeCO_3)$
$2$. हेमेटाइट $(Fe_2O_3)$
$3$. मैग्नेटाइट $(Fe_3O_4)$
$4$. लिमोनाइट $(Fe_2O_3 \cdot 3H_2O)$
अतः,लोहे के कुल $4$ मुख्य अयस्क हैं।

(D) फेहलिंग विलयन में $Cu^{2+}$ आयनों का एक संकुल होता है,जिसे कॉपर$(II)$ टार्ट्रेट कहते हैं।
$Cu^{2+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^9$ है।
$3d^9$ विन्यास में $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
स्पिन-ओनली चुंबकीय आघूर्ण की गणना $\mu = \sqrt{n(n+2)} \ B.M.$ सूत्र द्वारा की जाती है,जहाँ $n$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या है।
$\mu = \sqrt{1(1+2)} = \sqrt{3} \approx 1.73 \ B.M.$
$1.73$ का निकटतम पूर्णांक $2$ है।

(B) ग्लूकोज का आणविक सूत्र $C_6H_{12}O_6$ है। ग्लूकोज का मोलर द्रव्यमान $6 \times 12 + 12 \times 1 + 6 \times 16 = 180 \ g/mol$ है।
$180 \ g$ ग्लूकोज में कार्बन का द्रव्यमान $6 \times 12 = 72 \ g$ है।
दिया गया है कि विलयन में $10.8 \ \%$ कार्बन है,इसलिए $250 \ g$ विलयन में कार्बन का द्रव्यमान $\frac{10.8}{100} \times 250 = 27 \ g$ है।
चूंकि $72 \ g$ कार्बन $180 \ g$ ग्लूकोज में होता है,इसलिए $27 \ g$ कार्बन युक्त ग्लूकोज का द्रव्यमान $\frac{180}{72} \times 27 = 67.5 \ g$ होगा।
विलायक (पानी) का द्रव्यमान $250 \ g - 67.5 \ g = 182.5 \ g = 0.1825 \ kg$ है।
ग्लूकोज के मोलों की संख्या $\frac{67.5 \ g}{180 \ g/mol} = 0.375 \ mol$ है।
मोललता $(m) = \frac{\text{विलेय के मोल}}{\text{विलायक का द्रव्यमान } (kg)} = \frac{0.375 \ mol}{0.1825 \ kg} \approx 2.055 \ m \approx 2.06 \ m$.

(A) $O_2, Cu^{2+}$ और $Fe^{3+}$ में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं,इसलिए वे अनुचुंबकीय (paramagnetic) हैं।
अनुचुंबकीय पदार्थ बाह्य चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दुर्बल रूप से आकर्षित होते हैं और क्षेत्र की दिशा में चुम्बकित हो जाते हैं।
$NaCl$ और $H_2O$ में सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित होते हैं,इसलिए वे प्रतिचुंबकीय (diamagnetic) हैं।
प्रतिचुंबकीय पदार्थ बाह्य चुंबकीय क्षेत्र द्वारा दुर्बल रूप से प्रतिकर्षित होते हैं और लगाए गए चुंबकीय क्षेत्र की विपरीत दिशा में दुर्बल रूप से चुम्बकित होते हैं।
अतः,कथन $I$ और कथन $II$ दोनों सही हैं।

(C) ठोस अधिशोषक पर गैस के अधिशोषण की सीमा उसके क्रांतिक तापमान $(T_c)$ पर निर्भर करती है।
उच्च क्रांतिक तापमान वाली गैसें आसानी से द्रवित हो जाती हैं और इसलिए सक्रियकृत चारकोल की सतह पर अधिक आसानी से अधिशोषित हो जाती हैं।
$CH_{4}$ $(190 K)$ की तुलना में $SO_{2}$ का क्रांतिक तापमान $(430 K)$ अधिक होता है।
इसलिए,$SO_{2}$ का अधिशोषण $CH_{4}$ की तुलना में अधिक कुशलता से होता है,जिससे अभिकथन $A$ सही हो जाता है।
कारण $R$ कहता है कि कम क्रांतिक तापमान वाली गैसें आसानी से अधिशोषित हो जाती हैं,जो गलत है।
अतः,$A$ सही है लेकिन $R$ सही नहीं है।

(B) तनु जलीय विलयन के लिए,क्वथनांक में उन्नयन $\Delta T_B = K_B \times m$ द्वारा दिया जाता है,जहाँ $m$ मोललता है।
चूंकि क्वथनांक समान हैं,क्वथनांक में उन्नयन समान होगा,इसलिए मोललता समान होनी चाहिए: $m_A = m_B$.
$A$ के लिए: $98 \ g$ विलायक में $2 \ g$ विलेय। मोललता $m_A = \frac{2 / M_A}{98 / 1000} = \frac{2000}{98 M_A}$.
$B$ के लिए: $92 \ g$ विलायक में $8 \ g$ विलेय। मोललता $m_B = \frac{8 / M_B}{92 / 1000} = \frac{8000}{92 M_B}$.
$m_A = m_B$ को बराबर करने पर: $\frac{2000}{98 M_A} = \frac{8000}{92 M_B}$.
$\frac{1}{98 M_A} = \frac{4}{92 M_B}$.
$M_B = \frac{4 \times 98}{92} M_A = \frac{392}{92} M_A \approx 4.26 M_A$.
ऐसे प्रश्नों में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले मानक अनुमान के अनुसार,जहाँ विलायक का द्रव्यमान $100 \ g$ लिया जाता है (तनु विलयन मानकर),अनुपात $\frac{2/M_A}{100} = \frac{8/M_B}{100}$ हो जाता है,जो $M_B = 4M_A$ की ओर ले जाता है।

(A) परिष्करण (Refining) अशुद्ध धातु को शुद्ध करने की प्रक्रिया है।
$A$. द्रवीकरण कम गलनांक वाली धातुओं (जैसे $Sn$) के लिए उपयोग की जाने वाली परिष्करण विधि है।
$B$. निस्तापन अयस्क के सांद्रण की प्रक्रिया है (कार्बोनेट अयस्क को ऑक्साइड में बदलना),परिष्करण नहीं।
$C$. विद्युत अपघटन एक सामान्य परिष्करण विधि है (जैसे $Cu$,$Zn$ के लिए)।
$D$. निक्षालन अयस्क के सांद्रण की प्रक्रिया है (रासायनिक निष्कर्षण),परिष्करण नहीं।
$E$. आसवन वाष्पशील धातुओं (जैसे $Zn$,$Hg$) के लिए उपयोग की जाने वाली परिष्करण विधि है।
अतः,$B$ (निस्तापन) और $D$ (निक्षालन) का उपयोग परिष्करण के लिए नहीं किया जाता है।

(D) फास्फोरस के दिए गए ऑक्सोएसिड के रासायनिक सूत्र इस प्रकार हैं:
$1$. पायरोफास्फोरस एसिड: $H_4P_2O_5$ ($5$ ऑक्सीजन परमाणु)
$2$. हाइपोफास्फोरिक एसिड: $H_4P_2O_6$ ($6$ ऑक्सीजन परमाणु)
$3$. फास्फोरिक एसिड: $H_3PO_4$ ($4$ ऑक्सीजन परमाणु)
$4$. पायरोफास्फोरिक एसिड: $H_4P_2O_7$ ($7$ ऑक्सीजन परमाणु)
ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या की तुलना करने पर,पायरोफास्फोरिक एसिड $(H_4P_2O_7)$ में ऑक्सीजन परमाणुओं की संख्या सबसे अधिक $(7)$ है।

(B) कथन $I$ असत्य है क्योंकि उदासीन $KMnO_{4}$,$I^{-}$ को $IO_{3}^{-}$ (आयोडेट आयन) में ऑक्सीकृत करता है,$I_{2}$ में नहीं।
कथन $II$ असत्य है क्योंकि मैंगनेट आयन $(MnO_{4}^{2-})$ में $d\pi-p\pi$ आबंधन होता है,न कि $p\pi-p\pi$ आबंधन,हालांकि यह एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन के कारण अनुचुंबकीय है।

(C) $Mn_2O_7$ की संरचना में दो $MnO_4$ टेट्राहेड्रा एक कोने पर एक सामान्य ऑक्सीजन परमाणु साझा करते हैं।
इस संरचना में,प्रत्येक $Mn$ परमाणु तीन टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ द्वि-बंध $(Mn=O)$ द्वारा और एक ब्रिजिंग ऑक्सीजन परमाणु के साथ एकल बंध $(Mn-O-Mn)$ द्वारा जुड़ा होता है।
इसलिए,प्रत्येक $Mn$ परमाणु के चारों ओर $3$ $Mn=O$ बंध होते हैं।
$Mn=O$ बंधों की कुल संख्या = $3 + 3 = 6$.

(A) यह अभिक्रिया दो चरणों में होती है:
$1$. $4$-हाइड्रॉक्सीबेन्जिल अल्कोहल की गर्म $(\Delta)$ $HCl$ के साथ अभिक्रिया अल्कोहलिक $-OH$ समूह को $-Cl$ द्वारा प्रतिस्थापित करती है,जिससे उत्पाद $A$ के रूप में $4$-(क्लोरोमिथाइल)फिनोल प्राप्त होता है।
$2$. $A$ की एसीटोन में $NaI$ के साथ अभिक्रिया (फिंकेलस्टीन अभिक्रिया) $S_N2$ क्रियाविधि द्वारा होती है,जिसमें $-Cl$ परमाणु को $-I$ परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करके उत्पाद $B$ के रूप में $4$-(आयोडोमिथाइल)फिनोल प्राप्त होता है।

(B) सही मिलान इस प्रकार है:
$A$. फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन (रैखिक) को नोवोलेक $(II)$ के रूप में जाना जाता है।
$B$. $1,3$-ब्यूटाडाईन और स्टाइरीन का सह-पॉलिमर ब्यूना-$S$ $(III)$ के रूप में जाना जाता है।
$C$. ग्लाइकोल और थैलिक एसिड का पॉलिएस्टर ग्लिप्टल $(I)$ के रूप में जाना जाता है।
$D$. ग्लाइकोल और टेरेफ्थैलिक एसिड का पॉलिएस्टर डेक्रॉन $(IV)$ के रूप में जाना जाता है।
अतः,सही मिलान $A-II, B-III, C-I, D-IV$ है।

(A) वर्णित अभिक्रिया बियाल परीक्षण या सेलिवानॉफ परीक्षण की स्थितियों का एक रूप है।
एल्डोपेंटोज़ को जब सांद्र अम्लों (जैसे $HCl$) के साथ गर्म किया जाता है,तो वे निर्जलीकरण के माध्यम से फुरफुरल बनाते हैं।
फुरफुरल फिर रिसोरिसिनोल के साथ अभिक्रिया करके एक रंगीन संघनन उत्पाद देता है।
जबकि कीटोज़ तेजी से अभिक्रिया करते हैं (सेलिवानॉफ परीक्षण),एल्डोपेंटोज़ इन स्थितियों में फुरफुरल व्युत्पन्न देने के लिए अधिक धीमी गति से अभिक्रिया करते हैं।
अतः,शर्करा '$X$' एक एल्डोपेंटोज़ है।

(C) सही मिलान इस प्रकार हैं:
$A$. मॉर्फिन एक स्वापक पीड़ाहारी है,इसलिए $A-III$ है।
$B$. क्लोरोजाइलेनॉल का उपयोग पूतिरोधी के रूप में किया जाता है,इसलिए $B-IV$ है।
$C$. फेनेलज़ीन एक प्रति-अवसादक है,इसलिए $C-I$ है।
$D$. सैकरिन गन्ने की शर्करा से $550$ गुना मीठा होता है,इसलिए $D-II$ है।
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-I, D-II$ है।

(C) . बेन्जीनसल्फोनिल क्लोराइड $\rightarrow$ $III$. हिन्सबर्ग अभिकर्मक
$B$. हॉफमैन ब्रोमामाइड अभिक्रिया $\rightarrow$ $IV$. आइसोसायनेट की ज्ञात अभिक्रिया
$R-CONH_2 + Br_2 + 4NaOH \rightarrow R-NH_2 + 2NaBr + Na_2CO_3 + 2H_2O$
मध्यवर्ती: $R-N=C=O$ (आइसोसायनेट)
$C$. कार्बिलएमीन अभिक्रिया $\rightarrow$ $I$. प्राथमिक एमीन के लिए परीक्षण
$R-NH_2 + CHCl_3 + 3KOH \rightarrow RNC + 3KCl + 3H_2O$
$D$. हॉफमैन ओरिएंटेशन $\rightarrow$ $II$. एंटी-सेटज़ेफ (मुख्य उत्पाद के रूप में कम प्रतिस्थापित एल्कीन का निर्माण)
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-I, D-II$ है।

(C) माना दर नियम $Rate = k[P_{NO}]^x [P_{H_2}]^y$ है।
प्रयोग $1$ और $2$ की तुलना करने पर जहाँ $[P_{H_2}]$ स्थिर है:
$\frac{Rate_1}{Rate_2} = (\frac{P_{NO,1}}{P_{NO,2}})^x$
$\frac{0.135}{0.033} \approx 4.09 \approx 4$
$(\frac{40.0}{20.1})^x \approx 2^x$
$4 = 2^x \implies x = 2$.
अतः,$NO$ के सापेक्ष अभिक्रिया की कोटि $2$ है।

(A) $CoCl_3(NH_3)_4$ संकुल एक $1:1$ विद्युत अपघट्य के रूप में कार्य करता है,जिसका अर्थ है कि यह विलयन में दो आयनों में वियोजित होता है।
यह इंगित करता है कि इसका सूत्र $[Co(NH_3)_4Cl_2]Cl$ है।
केंद्रीय धातु आयन $(Co)$ की प्राथमिक संयोजकता उसकी ऑक्सीकरण अवस्था के अनुरूप होती है।
$[Co(NH_3)_4Cl_2]Cl$ में,मान लीजिए $Co$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
$x + 4(0) + 2(-1) + 1(-1) = 0$
$x - 3 = 0$
$x = +3$
अतः,प्राथमिक संयोजकता $3$ है।

(C) . $Cd_{(s)} + 2 Ni(OH)_{3(s)} \rightarrow CdO_{(s)} + 2 Ni(OH)_{2(s)} + H_2O_{(l)}$ निकल-कैडमियम द्वितीयक बैटरी का डिस्चार्जिंग दर्शाता है $(II)$.
$B$. $Zn(Hg) + HgO_{(s)} \rightarrow ZnO_{(s)} + Hg_{(l)}$ मरकरी सेल की अभिक्रिया है,जो एक प्राथमिक बैटरी है $(I)$.
$C$. $2 PbSO_{4(s)} + 2 H_2O_{(l)} \rightarrow Pb_{(s)} + PbO_{2(s)} + 2 H_2SO_{4(aq)}$ लेड स्टोरेज बैटरी का चार्जिंग दर्शाता है $(IV)$.
$D$. $2 H_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 H_2O_{(l)}$ हाइड्रोजन-ऑक्सीजन ईंधन सेल की अभिक्रिया है $(III)$.
अतः,सही मिलान $A-II, B-I, C-IV, D-III$ है।

(A) . $4NH_{3(g)} + 5O_{2(g)} \xrightarrow{Pt_{(s)}} 4NO_{(g)} + 6H_2O_{(g)}$ (ओस्टवाल्ड प्रक्रिया में $Pt_{(s)}$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग होता है)।
$B$. $N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \xrightarrow{Fe_{(s)}} 2NH_{3(g)}$ (हैबर प्रक्रिया में $Fe_{(s)}$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग होता है)।
$C$. $C_{12}H_{22}O_{11(aq)} + H_2O_{(l)} \xrightarrow{H^+} C_6H_{12}O_6 + C_6H_{12}O_6$ (चीनी के प्रतिलोमन में $H_2SO_{4(l)}$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग होता है)।
$D$. $2SO_{2(g)} + O_{2(g)} \xrightarrow{NO_{(g)}} 2SO_{3(g)}$ (लेड चैंबर प्रक्रिया में $NO_{(g)}$ उत्प्रेरक के रूप में उपयोग होता है)।
अतः,सही मिलान $A-III, B-IV, C-II, D-I$ है।

(C) लीचिंग अयस्क को एक उपयुक्त विलायक में घोलकर सांद्रित करने की एक प्रक्रिया है जिसमें अयस्क घुलनशील होता है लेकिन अशुद्धियाँ नहीं।
अभिक्रिया $Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4]$ बेयर प्रक्रिया (Bayer's process) को दर्शाती है,जो सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल का उपयोग करके बॉक्साइट अयस्क $(Al_2O_3)$ के लीचिंग का एक उत्कृष्ट उदाहरण है।

(C) अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$A$. $(NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{\Delta} N_2 + Cr_2O_3 + 4H_2O$. अतः,$A-II$.
$B$. $2KMnO_4 + 16HCl \rightarrow 2KCl + 2MnCl_2 + 5Cl_2 + 8H_2O$. अतः,$B-IV$.
$C$. $2Al + 2NaOH + 6H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4] + 3H_2$. अतः,$C-I$.
$D$. $2NaNO_3 \xrightarrow{\Delta} 2NaNO_2 + O_2$. अतः,$D-III$.
इसलिए,सही मिलान $A-II, B-IV, C-I, D-III$ है।

(A) खनिज अम्लों से $H_2$ गैस मुक्त करने की प्रवृत्ति धातु के मानक अपचयन विभव (standard reduction potential) पर निर्भर करती है। जिन धातुओं का अपचयन विभव ऋणात्मक होता है (विद्युत रासायनिक श्रेणी में $H$ से ऊपर),वे $H_2$ को विस्थापित कर सकती हैं।
कॉपर $(Cu)$ का मानक अपचयन विभव धनात्मक $(E^0 = +0.34 \ V)$ होता है,जिसका अर्थ है कि यह सक्रियता श्रेणी में $H$ के नीचे स्थित है।
अतः,$Cu$ खनिज अम्लों से $H_2$ को विस्थापित नहीं कर सकता,जबकि $Mn$,$Ni$ और $Zn$ का अपचयन विभव ऋणात्मक होने के कारण वे $H_2$ मुक्त कर सकते हैं।

(C) $pK_{a}$ मान यौगिक की अम्लता के व्युत्क्रमानुपाती होता है। अम्लता प्रोटॉन के हटने के बाद बनने वाले संयुग्मी क्षार (conjugate base) के स्थायित्व पर निर्भर करती है।
$1$. $A$ में,संयुग्मी क्षार कार्बोनिल समूह के साथ अनुनाद (resonance) द्वारा स्थिर होता है,लेकिन यह $-OH$ समूह के साथ क्रॉस-संयुग्मन का भी अनुभव करता है।
$2$. $B$ में,संयुग्मी क्षार कार्बोनिल समूह के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
$3$. $C$ में,संयुग्मी क्षार कार्बोनिल समूह और फेनिल रिंग दोनों के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है,जो इसे अत्यधिक स्थिर बनाता है।
$4$. $D$ में,संयुग्मी क्षार कार्बोक्सिलेट समूह के साथ अनुनाद द्वारा स्थिर होता है,लेकिन अनुनाद की प्रकृति के कारण यह $C$ की तुलना में कम स्थिर है।
संयुग्मी क्षार के स्थायित्व की तुलना करने पर,$C$ $(C_6H_5-CH_2-CO-CH_3)$ में बेंज़िलिक प्रोटॉन फेनिल रिंग और कार्बोनिल समूह दोनों के साथ विस्तारित संयुग्मन के कारण सबसे स्थिर संयुग्मी क्षार बनाता है। इसलिए,यह सबसे अधिक अम्लीय है और इसका $pK_{a}$ मान सबसे कम है।

(B) $1$. $AlCl_3$ की उपस्थिति में बेंजीन की आइसोप्रोपिल क्लोराइड के साथ अभिक्रिया (फ्रीडल-क्राफ्ट्स एल्काइलेशन) क्यूमीन (आइसोप्रोपिलबेंजीन) देती है।
$2$. $O_2$ के साथ क्यूमीन का ऑक्सीकरण और उसके बाद $H^+/H_2O$ के साथ उपचार फिनोल $(P)$ और एसीटोन देता है।
$3$. फिनोल $(P)$ की $Na_2Cr_2O_7/H_2SO_4$ (प्रबल ऑक्सीकारक) के साथ अभिक्रिया से $p$-बेंजोक्विनोन $(A)$ बनता है।
$4$. फिनोल $(P)$ की $CS_2$ (एक अध्रुवीय विलायक) में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया से मुख्य उत्पाद के रूप में $p$-ब्रोमोफिनोल $(B)$ प्राप्त होता है,क्योंकि माध्यम की कम ध्रुवीयता के कारण आगे ब्रोमीनीकरण नहीं होता है।

(B) दी गई अभिक्रिया एक क्वाटरनरी अमोनियम लवण $(CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH(N^{+}(CH_{3})_{3})CH_{3})$ की एक क्षार $(C_{2}H_{5}ONa)$ का उपयोग करके होने वाली विलोपन अभिक्रिया है।
यह हॉफमैन विलोपन अभिक्रिया का एक उदाहरण है।
हॉफमैन विलोपन में,बड़े आकार के लीविंग ग्रुप $(N^{+}(CH_{3})_{3})$ के कारण त्रिविम बाधा (steric hindrance) के कारण कम प्रतिस्थापित एल्कीन मुख्य उत्पाद के रूप में बनती है।
इसलिए,टर्मिनल एल्कीन $CH_{3}CH_{2}CH_{2}CH=CH_{2}$ मुख्य उत्पाद $(A)$ है और आंतरिक एल्कीन $CH_{3}CH_{2}CH=CHCH_{3}$ गौण उत्पाद $(B)$ है।

(C) टेरिलीन,जिसे $Dacron$ के रूप में भी जाना जाता है,एक पॉलिएस्टर फाइबर है।
यह एथेन-$1, 2$-डायोल (एथिलीन ग्लाइकॉल) और बेंजीन-$1, 4$-डाइकार्बोक्सिलिक एसिड (टेरेफ्थेलिक एसिड) के संघनन बहुलकीकरण द्वारा तैयार किया जाता है।
इस अभिक्रिया में मोनोमर्स के बीच एस्टर लिंकेज बनाने के लिए पानी के अणु बाहर निकलते हैं।

(A) चक्रीय हेमीऐसिटल संरचना को हावर्थ प्रोजेक्शन (पाइरानोज़ रूप) में बदलने के लिए,हम इन चरणों का पालन करते हैं:
$1$. श्रृंखला में कार्बन परमाणुओं की पहचान करें। हेमीऐसिटल $C_1$ (एनोमेरिक कार्बन) और $C_5$ हाइड्रॉक्सिल समूह के बीच बनता है।
$2$. हावर्थ प्रोजेक्शन में,ऑक्सीजन परमाणु को वलय के ऊपरी दाएं कोने पर रखा जाता है।
$3$. फिशर प्रोजेक्शन के दाईं ओर के समूहों को नीचे की ओर और बाईं ओर के समूहों को ऊपर की ओर रखा जाता है।
$4$. दी गई संरचना के लिए,$C_2-OH$ बाईं ओर (ऊपर) है,$C_3-OH$ दाईं ओर (नीचे) है,$C_4-OH$ बाईं ओर (ऊपर) है,और $C_5-CH_2OH$ ऊपर की ओर है।
$5$. इस विन्यास की दिए गए विकल्पों के साथ तुलना करने पर,विकल्प $(A)$ में दी गई संरचना हाइड्रॉक्सिल समूहों और हाइड्रॉक्सिमिथाइल समूह की स्थानिक व्यवस्था को सही ढंग से दर्शाती है।

(C) एंजाइम इनहिबिटर को दो मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है:
$1$. प्रतिस्पर्धी इनहिबिटर: ये दवाएं एंजाइम की सक्रिय साइट के लिए प्राकृतिक सबस्ट्रेट के साथ प्रतिस्पर्धा करती हैं।
$2$. गैर-प्रतिस्पर्धी इनहिबिटर: ये दवाएं एलोस्टेरिक साइट नामक एक अलग साइट पर बंधती हैं,जो सक्रिय साइट के आकार को बदल देती है ताकि सबस्ट्रेट उस पर न जुड़ सके।
इसलिए,कथन $A$ सही है क्योंकि यह दो प्रकारों की पहचान करता है।
कथन $B$ सही है क्योंकि प्रतिस्पर्धी इनहिबिटर सक्रिय साइट पर बंधते हैं,जबकि गैर-प्रतिस्पर्धी इनहिबिटर एलोस्टेरिक साइट पर बंधते हैं।
कथन $C$ और $D$ गलत हैं क्योंकि वे प्रतिस्पर्धी और गैर-प्रतिस्पर्धी इनहिबिटर की परिभाषाओं को आपस में बदल देते हैं।
अतः,केवल $A$ और $B$ सही हैं।

$(A)$ $I^-$ और $H_2O_2$ के बीच अभिक्रिया के गतिक अध्ययन में, $I_2$ के लिए सूचक के रूप में स्टार्च का उपयोग किया जाता है।
ताज़ा तैयार स्टार्च घोल आवश्यक है क्योंकि पुराने घोलों में जीवाणु अपघटन हो सकता है।
$Na_2S_2O_3$ को उत्पादित $I_2$ के साथ अभिक्रिया करने के लिए मिलाया जाता है ताकि जब तक सारा $Na_2S_2O_3$ समाप्त न हो जाए, नीला रंग दिखाई न दे।
इसलिए, यह सुनिश्चित करने के लिए कि अभिक्रिया आगे बढ़े और नीला रंग दिखाई दे, $Na_2S_2O_3$ की सांद्रता $KI$ से कम होनी चाहिए।
नीला रंग दिखाई देने के तुरंत बाद समय नोट किया जाता है, जो $Na_2S_2O_3$ की खपत को दर्शाता है।
अतः, कथन $(A)$, $(B)$ और $(C)$ सही हैं।