WBJEE 2017 Chemistry Question Paper with Answer and Solution in Hindi

(B) $aniline$ और $acetic$ $anhydride$ के बीच अभिक्रिया इस प्रकार है:
$C_6H_5NH_2 + (CH_3CO)_2O \rightarrow C_6H_5NHCOCH_3 + CH_3COOH$
यहाँ,$1$ मोल $aniline$,$1$ मोल $acetic$ $anhydride$ के साथ अभिक्रिया करके $1$ मोल $acetanilide$ $(C_6H_5NHCOCH_3)$ बनाता है।
दिया गया है: $2$ मोल $aniline$ और $1$ मोल $acetic$ $anhydride$।
चूँकि $acetic$ $anhydride$ सीमांत अभिकर्मक है,इसलिए $1$ मोल $acetanilide$ बनेगा।
$acetanilide$ $(C_8H_9NO)$ का मोलर द्रव्यमान $135 \ g/mol$ है।
अतः,प्राप्त उपज $1 \ mol \times 135 \ g/mol = 135 \ g$ है।

(D) दी गई अभिक्रियाएँ हैं:
$(1) \ 2 \ H_2O_{(g)} \rightleftharpoons 2 \ H_{2(g)} + O_{2(g)}, \ K_1 = 6.4 \times 10^{-8}$
$(2) \ 2 \ CO_{2(g)} \rightleftharpoons 2 \ CO_{(g)} + O_{2(g)}, \ K_2 = 1.6 \times 10^{-6}$
हमें अभिक्रिया: $H_{2(g)} + CO_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{(g)} + H_2O_{(g)}$ के लिए साम्य स्थिरांक $(K)$ ज्ञात करना है।
अभिक्रिया $(1)$ को $2$ से विभाजित करके उल्टा करने पर: $H_{2(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)} \rightleftharpoons H_2O_{(g)}$,$K_3 = \frac{1}{\sqrt{K_1}}$
अभिक्रिया $(2)$ को $2$ से विभाजित करने पर: $CO_{2(g)} \rightleftharpoons CO_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2(g)}$,$K_4 = \sqrt{K_2}$
इन दोनों अभिक्रियाओं को जोड़ने पर मुख्य अभिक्रिया प्राप्त होती है,अतः $K = K_3 \times K_4 = \frac{\sqrt{K_2}}{\sqrt{K_1}}$
$K = \sqrt{\frac{1.6 \times 10^{-6}}{6.4 \times 10^{-8}}} = \sqrt{\frac{16 \times 10^{-7}}{6.4 \times 10^{-8}}} = \sqrt{\frac{160}{6.4}} = \sqrt{25} = 5$

(A) किसी परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता उसके संकरित कक्षकों में $s$-लक्षण के प्रतिशत पर निर्भर करती है। उच्च $s$-लक्षण का अर्थ है उच्च विद्युत ऋणात्मकता।
$Me_{3}N$ में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^{3}$-संकरित है ($25\% \ s$-लक्षण)।
$C_{5}H_{5}N$ (पिरिडीन) में,नाइट्रोजन परमाणु $sp^{2}$-संकरित है ($33.3\% \ s$-लक्षण)।
$MeCN$ (एसिटोनाइट्राइल) में,नाइट्रोजन परमाणु $sp$-संकरित है ($50\% \ s$-लक्षण)।
अतः,नाइट्रोजन परमाणु की विद्युत ऋणात्मकता का क्रम $MeCN > C_{5}H_{5}N > Me_{3}N$ है।

(A) आवर्त सारणी में बाएं से दाएं जाने पर प्रभावी नाभिकीय आवेश में वृद्धि और परमाणु आकार में कमी के कारण इलेक्ट्रॉन बंधुता सामान्यतः बढ़ती है।
दिए गए तत्वों ($C$,$N$,$O$,$F$) में से,$F$ का प्रभावी नाभिकीय आवेश सबसे अधिक है और परमाणु आकार सबसे छोटा है।
हालांकि पूरी आवर्त सारणी में $Cl$ की इलेक्ट्रॉन बंधुता सबसे अधिक होती है,लेकिन दिए गए विकल्पों में $F$ की $1^{st}$ इलेक्ट्रॉन बंधुता सबसे अधिक है।

(A) संरचना $Ph-CH_{2}-CH_{2}-COOH$ है।
$IUPAC$ नियमों के अनुसार इस यौगिक का नामकरण करने के लिए,हम कार्बोक्सिलिक एसिड समूह युक्त सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला को मुख्य श्रृंखला के रूप में चुनते हैं।
$-COOH$ समूह के कार्बन परमाणु को स्थान $1$ दिया जाता है।
इस श्रृंखला में $3$ कार्बन हैं,इसलिए मुख्य एल्केन प्रोपेन है।
कार्बोक्सिलिक एसिड का प्रत्यय $-\text{ओइक}$ एसिड है।
तीसरे कार्बन परमाणु से एक फेनिल समूह जुड़ा हुआ है।
इसलिए,सही नाम $3-$फेनिलप्रोपेनोइक एसिड है।

(D) $1-$ब्यूटाइन $(CH_3-CH_2-C \equiv CH)$ का $2-$ब्यूटाइन $(CH_3-C \equiv C-CH_3)$ में समावयवीकरण एक क्षार-उत्प्रेरित अभिक्रिया है।
जब $1-$ब्यूटाइन को उच्च तापमान पर एथेनॉलिक $KOH$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह क्षार-उत्प्रेरित समावयवीकरण के माध्यम से अधिक स्थिर आंतरिक एल्काइन,$2-$ब्यूटाइन बनाता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CH_3-CH_2-C \equiv CH \xrightarrow{\text{ethanolic } KOH, \Delta} CH_3-C \equiv C-CH_3$

(A) हेक्साड्यूटेरियोबेंजीन $(C_6D_6)$ की $Fe$ की उपस्थिति में $Br_2$ के साथ अभिक्रिया एक इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन अभिक्रिया है।
चूंकि $1 \ mole$ $Br_2$ का उपयोग किया जाता है,इसलिए एक ड्यूटेरियम परमाणु को एक ब्रोमीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जिससे ब्रोमोपेंटाड्यूटेरियोबेंजीन $(C_6D_5Br)$ बनता है।
$H_2O$ का योग अकार्बनिक लवणों को हटाने या अभिक्रिया को रोकने के लिए एक मानक कार्यविधि है।
अतः,मुख्य उत्पाद ब्रोमोपेंटाड्यूटेरियोबेंजीन है।

(A) ऑक्सो-अम्लों की अम्लीय प्रबलता केंद्रीय परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या बढ़ने के साथ बढ़ती है।
$HClO_{3}$ के लिए,$Cl$ की ऑक्सीकरण संख्या $+5$ है।
$HClO_{2}$ के लिए,$Cl$ की ऑक्सीकरण संख्या $+3$ है।
$HOCl$ के लिए,$Cl$ की ऑक्सीकरण संख्या $+1$ है।
$HOBr$ के लिए,$Br$ की ऑक्सीकरण संख्या $+1$ है।
चूंकि $HClO_{3}$ में केंद्रीय परमाणु की ऑक्सीकरण संख्या सबसे अधिक है,इसलिए यह दिए गए यौगिकों में सबसे प्रबल ब्रोंस्टेड अम्ल है।

(D) जब $NaCN$ को विआयनित जल में घोला जाता है,तो इसका जल-अपघटन इस प्रकार होता है:
$CN^{-} + H_2O \rightleftharpoons HCN + OH^{-}$
चूंकि $NaCN$ एक प्रबल क्षार $(NaOH)$ और दुर्बल अम्ल $(HCN)$ का लवण है,इसलिए $CN^{-}$ आयन का ऋणायनिक जल-अपघटन होता है।
यह अभिक्रिया विलयन में $OH^{-}$ आयन उत्पन्न करती है,जिससे विलयन क्षारीय हो जाता है।
अतः,प्राप्त विलयन का $pH > 7$ होगा।

(C) $XeF_{5}^{-}$ की आकृति निर्धारित करने के लिए,हम केंद्रीय $Xe$ परमाणु के चारों ओर इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या की गणना करते हैं:
इलेक्ट्रॉन युग्मों की संख्या $= \frac{1}{2} [V + M - C + A] = \frac{1}{2} [8 + 5 - 0 + 1] = 7$.
यहाँ,$V = 8$ ($Xe$ के संयोजी इलेक्ट्रॉन),$M = 5$ (एकल संयोजी परमाणु),और $A = 1$ (ऋण आवेश) है।
$7$ इलेक्ट्रॉन युग्मों के साथ,इलेक्ट्रॉन ज्यामिति पंचकोणीय द्विपिरामिडी ($sp^{3}d^{3}$ संकरण) होती है।
इन $7$ युग्मों में से,$5$ बंध युग्म हैं और $2$ एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म हैं।
प्रतिकर्षण को कम करने के लिए दो एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अक्षीय स्थितियों पर कब्जा कर लेते हैं,जिससे $5$ $Xe-F$ बंध एक ही भूमध्यरेखीय तल में रह जाते हैं।
इसलिए,$XeF_{5}^{-}$ की आणविक आकृति पंचकोणीय समतलीय है।

(B) नींबू के रस में साइट्रिक एसिड होता है,जो $H^{+}$ आयनों का स्रोत है। जब $H^{+}$ को आयोडाइड $(I^{-})$ और आयोडेट $(IO_{3}^{-})$ आयनों वाले मिश्रण में मिलाया जाता है,तो आयोडीन $(I_{2})$ उत्पन्न करने के लिए अभिक्रिया होती है,जो विलयन में बैंगनी रंग देती है। संतुलित रासायनिक समीकरण है: $5I^{-} + IO_{3}^{-} + 6H^{+} \longrightarrow 3I_{2} + 3H_{2}O$.

(D) $NaOH$ के मिली-तुल्यांकों की संख्या $N \times V = 0.1 \times 20 = 2 \ mEq$ है।
चूंकि $1 \ mEq = 10^{-3} \ Eq$,इसलिए तुल्यांकों की संख्या $2 \times 10^{-3} = 0.002 \ Eq$ है।
उदासीनीकरण पर,अम्ल के तुल्यांकों की संख्या = क्षार के तुल्यांकों की संख्या।
अतः,$0.002 = \frac{0.126}{E}$।
हल करने पर,$E = \frac{0.126}{0.002} = 63$।

(A) आणविक कक्षक सिद्धांत (Molecular Orbital Theory) के अनुसार,$B_{2}$ ($10$ इलेक्ट्रॉन) के लिए इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $\sigma 1s^{2}, \sigma^{*} 1s^{2}, \sigma 2s^{2}, \sigma^{*} 2s^{2}, \pi 2p_{x}^{1} = \pi 2p_{y}^{1}$ है।
चूंकि इसमें दो अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं,इसलिए $B_{2}$ अनुचुंबकीय है।
$C_{2}$ ($12$ इलेक्ट्रॉन) के लिए इलेक्ट्रॉनिक विन्यास: $\sigma 1s^{2}, \sigma^{*} 1s^{2}, \sigma 2s^{2}, \sigma^{*} 2s^{2}, \pi 2p_{x}^{2} = \pi 2p_{y}^{2}$ है।
चूंकि सभी इलेक्ट्रॉन युग्मित हैं,इसलिए $C_{2}$ प्रतिचुंबकीय है।

(C) $CH_4$ और $SO_2$ का भार अनुपात $1:2$ दिया गया है।
माना $CH_4$ का भार $= w$ और $SO_2$ का भार $= 2w$ है।
$CH_4$ का मोलर द्रव्यमान $(M_1) = 16 \ g/mol$ है।
$SO_2$ का मोलर द्रव्यमान $(M_2) = 64 \ g/mol$ है।
$CH_4$ के मोलों की संख्या $(n_1) = \frac{w}{16}$ है।
$SO_2$ के मोलों की संख्या $(n_2) = \frac{2w}{64} = \frac{w}{32}$ है।
अणुओं की संख्या का अनुपात मोलों की संख्या के अनुपात के बराबर होता है।
अनुपात $= \frac{n_{SO_2}}{n_{CH_4}} = \frac{w/32}{w/16} = \frac{16}{32} = \frac{1}{2}$ है।
अतः,अनुपात $1:2$ है।

(B) उदासीनीकरण अभिक्रिया $HCl + NaOH \longrightarrow NaCl + H_2O$ है।
$HCl$ के मिली-तुल्यांकों की संख्या = $x \times y$.
$NaOH$ के मिली-तुल्यांकों की संख्या = $y \times x$.
चूंकि मिली-तुल्यांक समान हैं,इसलिए विलयन उदासीन है और बने $NaCl$ के मिली-तुल्यांकों की संख्या $xy$ है।
विलयन का कुल आयतन = $x \ mL$ $(HCl)$ + $y \ mL$ $(NaOH)$ + $(x+y) \ mL$ (आसुत जल) = $2(x+y) \ mL$.
$\text{Normality} = \frac{\text{Total milliequivalents of salt}}{\text{Total volume in } mL} = \frac{xy}{2(x+y)} \ N$.

(A) आदर्श गैस के लिए,आदर्श गैस समीकरण $pV = \frac{w}{M}RT$ है,जहाँ $w$ द्रव्यमान है,$M$ आण्विक भार है,$R$ गैस स्थिरांक है,और $T$ तापमान है।
चूंकि $w$,$R$,और $T$ स्थिर हैं,मान लें कि $wRT = K$ है। अतः $pV = \frac{K}{M}$,या $V = \frac{K}{Mp}$ है।
दोनों पक्षों का लघुगणक लेने पर: $\log V = \log \left( \frac{K}{M} \right) - \log p$ प्राप्त होता है।
यह $y = mx + c$ के रूप में है,जहाँ $y = \log V$,$x = \log p$,$m = -1$,और अंतःखंड $c = \log \left( \frac{K}{M} \right)$ है।
ग्राफ से,$M_{2}$ के लिए अंतःखंड $M_{1}$ के अंतःखंड से अधिक है।
इसलिए,$\log \left( \frac{K}{M_{2}} \right) > \log \left( \frac{K}{M_{1}} \right)$ है।
इसका अर्थ है कि $\frac{K}{M_{2}} > \frac{K}{M_{1}}$,जिसका तात्पर्य है कि $M_{1} > M_{2}$ है।

(A) फोटॉन की ऊर्जा $E = h \nu = \frac{hc}{\lambda} = hc \cdot \bar{\nu}$ द्वारा दी जाती है,जहाँ $\bar{\nu} = \frac{1}{\lambda}$ है।
विकल्प $(A)$ के लिए: $\lambda = 300 \ nm = 300 \times 10^{-9} \ m$. $E = \frac{(6.626 \times 10^{-34} \ J \cdot s)(3 \times 10^{8} \ m/s)}{300 \times 10^{-9} \ m} = 6.626 \times 10^{-19} \ J$.
विकल्प $(B)$ के लिए: $\nu = 3 \times 10^{4} \ s^{-1}$. $E = h \nu = (6.626 \times 10^{-34} \ J \cdot s)(3 \times 10^{4} \ s^{-1}) = 1.9878 \times 10^{-29} \ J$.
विकल्प $(C)$ के लिए: $\bar{\nu} = 30 \ cm^{-1} = 3000 \ m^{-1}$. $E = hc \cdot \bar{\nu} = (6.626 \times 10^{-34} \ J \cdot s)(3 \times 10^{8} \ m/s)(3000 \ m^{-1}) = 5.9634 \times 10^{-22} \ J$.
विकल्प $(D)$ के लिए: $E = 6.626 \times 10^{-27} \ J$.
मानों की तुलना करने पर,विकल्प $(A)$ में ऊर्जा सबसे अधिक है।

(A) $(n+l)$ नियम के अनुसार:
$1$. जिस कक्षक के लिए $(n+l)$ का मान कम होता है,उसकी ऊर्जा कम होती है।
$2$. यदि $(n+l)$ के मान समान हैं,तो जिस कक्षक के लिए $n$ का मान कम होता है,उसकी ऊर्जा कम होती है।
$(n+l)$ मानों की गणना:
$(i)$ $n+l = 4+1 = 5$
$(ii)$ $n+l = 4+0 = 4$
$(iii)$ $n+l = 3+2 = 5$
$(iv)$ $n+l = 3+1 = 4$
मानों की तुलना:
$(iv)$ और $(ii)$ के लिए,दोनों में $(n+l) = 4$ है। चूंकि $(iv)$ के लिए $n=3$ और $(ii)$ के लिए $n=4$ है,इसलिए $(iv) < (ii)$।
$(iii)$ और $(i)$ के लिए,दोनों में $(n+l) = 5$ है। चूंकि $(iii)$ के लिए $n=3$ और $(i)$ के लिए $n=4$ है,इसलिए $(iii) < (i)$।
अतः,बढ़ती हुई ऊर्जा का क्रम $(iv) < (ii) < (iii) < (i)$ होगा।

(B) $Cr$ $(Z=24)$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar]_{18} 4s^1 3d^5$ है।
$1$ से $18$ तक के इलेक्ट्रॉन $Ar$ कोर में भरे जाते हैं।
$19^{\text{th}}$ इलेक्ट्रॉन वह पहला इलेक्ट्रॉन है जो $4s$ कक्षक में प्रवेश करता है।
$4s$ कक्षक के लिए: मुख्य क्वांटम संख्या $n=4$,दिगंशीय क्वांटम संख्या $l=0$,चुंबकीय क्वांटम संख्या $m_l=0$,और चक्रण क्वांटम संख्या $m_s=+\frac{1}{2}$ है।
अतः,क्वांटम संख्याओं का सेट $(4, 0, 0, +\frac{1}{2})$ है।

(D) विमीय सूत्र $[ML^{2} T^{-2}]$ ऊर्जा या कार्य को दर्शाता है।
$\because$ गतिज ऊर्जा $(E_k) = \frac{1}{2} mv^{2} = [M][LT^{-1}]^{2} = [ML^{2} T^{-2}]$.
$\therefore$ गतिज ऊर्जा का विमीय सूत्र $[ML^{2} T^{-2}]$ है।

(C) दिया गया है $f(x) = \int_{-1}^{x} |t| \, dt$।
$x \geq 0$ के लिए,हम समाकलन को $t=0$ पर विभाजित कर सकते हैं:
$f(x) = \int_{-1}^{0} |t| \, dt + \int_{0}^{x} |t| \, dt$।
चूंकि $t < 0$ के लिए $|t| = -t$ और $t \geq 0$ के लिए $|t| = t$ है,इसलिए:
$f(x) = \int_{-1}^{0} (-t) \, dt + \int_{0}^{x} t \, dt$।
समाकलन करने पर:
$f(x) = \left[ -\frac{t^2}{2} \right]_{-1}^{0} + \left[ \frac{t^2}{2} \right]_{0}^{x}$।
$f(x) = \left( 0 - (-\frac{(-1)^2}{2}) \right) + \left( \frac{x^2}{2} - 0 \right)$।
$f(x) = \frac{1}{2} + \frac{x^2}{2} = \frac{1}{2}(1+x^2)$।

(C) एक लैक्टोल अपने ओपन-चेन हाइड्रॉक्सी-एल्डिहाइड रूप के साथ साम्यावस्था में रहता है।
$NaBH_4$ की उपस्थिति में,एल्डिहाइड समूह का अपचयन होकर प्राथमिक अल्कोहल बनता है।
लैक्टोल $S$ ($2$-हाइड्रॉक्सीटेट्राहाइड्रोपाइरान) खुलकर $5-$हाइड्रॉक्सीपेंटेनल बनाता है,जिसका $NaBH_4$ द्वारा अपचयन होने पर पेंटेन$-1,5-$डायोल प्राप्त होता है।

(D) यह अभिक्रिया कोल्बे-श्मिट (Kolbe-Schmitt) अभिक्रिया है।
$1$. $4$-मेथॉक्सीफिनोल $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम $4$-मेथॉक्सीफेनॉक्साइड बनाता है।
$2$. फेनॉक्साइड आयन इलेक्ट्रोफिलिक एरोमैटिक प्रतिस्थापन के लिए अत्यधिक सक्रिय होता है।
$3$. $-O^-$ समूह एक प्रबल ऑर्थो/पैरा निर्देशक समूह है। चूंकि पैरा स्थिति पहले से ही $-OMe$ समूह द्वारा भरी हुई है,इसलिए इलेक्ट्रोफाइल $(CO_2)$ $-O^-$ समूह के सापेक्ष ऑर्थो स्थिति पर आक्रमण करता है।
$4$. इसके बाद $H_3O^+$ के साथ अम्लीकरण करने पर अंतिम उत्पाद $2$-हाइड्रॉक्सी-$5$-मेथॉक्सीबेन्जोइक एसिड प्राप्त होता है।

(D) बेंजीनडायज़ोनियम क्लोराइड $(C_{6}H_{5}N_{2}^{+}Cl^{-})$ का फेनिलहाइड्राज़िन $(C_{6}H_{5}NHNH_{2})$ में अपचयन एक मानक रासायनिक परिवर्तन है।
इसे $SnCl_{2} / HCl$ (हाइड्रोक्लोरिक एसिड में स्टेनस क्लोराइड) या $Na_{2}SO_{3}$ (सोडियम सल्फाइट) का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।
इसलिए,दोनों अभिकर्मक इस अपचयन के लिए प्रभावी हैं।

(C) वर्णित अभिक्रिया $Carbylamine$ अभिक्रिया है,जो प्राथमिक एमाइन ($R-NH_2$ या $Ar-NH_2$) के लिए एक विशिष्ट परीक्षण है।
जब एक प्राथमिक एमाइन को क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ और एथेनॉलिक पोटेशियम हाइड्रोक्साइड $(KOH)$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह आइसोसाइनाइड (कार्बाइलेमाइन) बनाता है,जो अपनी अत्यधिक दुर्गंधयुक्त गंध के लिए जाना जाता है।
दिए गए विकल्पों में से,$PhNH_2$ (एनिलिन) एक प्राथमिक एमाइन है।
अभिक्रिया है: $PhNH_2 + CHCl_3 + 3KOH \xrightarrow{\Delta} PhNC + 3KCl + 3H_2O$.
अतः,$PhNH_2$ दुर्गंधयुक्त गंध उत्पन्न करता है।

(B) एल्काइल नाइट्राइल की ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक $(PhMgBr)$ के साथ अभिक्रिया और उसके बाद अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ इस प्रकार होता है:
$1$. $PhMgBr$ से न्यूक्लियोफिलिक फिनाइल समूह $(Ph^-)$ नाइट्राइल समूह $(-CN)$ के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन पर आक्रमण करता है और इमाइन लवण मध्यवर्ती बनाता है।
$2$. अम्लीय जल-अपघटन $(H_3O^+)$ पर,इमाइन लवण इमाइन में परिवर्तित हो जाता है,जो अस्थिर होता है और आगे जल-अपघटित होकर कीटोन बनाता है।
$3$. अभिक्रिया क्रम: $R-CN + PhMgBr$ $\rightarrow R-C(Ph)=N-MgBr$ $\xrightarrow{H_3O^+} R-C(Ph)=NH$ $\xrightarrow{H_3O^+} R-C(=O)Ph$ है।
$4$. इस मामले में,$R$ एक आइसोप्रोपिल समूह है,इसलिए अंतिम उत्पाद $3$-मिथाइल-$1$-फिनाइल ब्यूटेन-$1$-ओन है।

(A) $ADP$ का अर्थ है एडेनोसिन डाइफॉस्फेट,जिसमें $2$ फॉस्फेट समूह होते हैं।
$ATP$ का अर्थ है एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट,जिसमें $3$ फॉस्फेट समूह होते हैं।
अतः,वे फॉस्फेट इकाइयों की संख्या में भिन्न होते हैं।

(C) $p-$नाइट्रोबेन्ज़ोइक एसिड $(Z)$ में $-NO_2$ समूह होता है,जो एक प्रबल इलेक्ट्रॉन-आकर्षक समूह है। यह प्रेरणिक और अनुनाद प्रभावों के माध्यम से कार्बोक्सिलेट आयन को स्थिर करता है,जिससे यह सबसे अधिक अम्लीय हो जाता है।
बेन्ज़ोइक एसिड $(X)$ बेन्ज़ीन वलय के साथ कार्बोक्सिलेट समूह के अनुनाद द्वारा स्थिर होता है।
पेरोक्सीबेन्ज़ोइक एसिड $(Y)$ की संरचना $C_6H_5CO_3H$ है। $-O-O-$ बंध कम स्थिर होता है और अतिरिक्त ऑक्सीजन परमाणु की उपस्थिति के कारण बेन्ज़ोइक एसिड की तुलना में कार्बोक्सिलेट आयन का अनुनाद स्थिरीकरण कम प्रभावी होता है,जो इसे बेन्ज़ोइक एसिड से कम अम्लीय बनाता है।
अतः,अम्लीय प्रबलता का सही क्रम $Z > X > Y$ है।

(A, D) प्रोपेनोइक एसिड $(CH_{3}CH_{2}COOH)$ का चक्रीय एसिटल $(CH_{3}CH_{2}CH(OCH_{2}CH_{2}O))$ में रूपांतरण निम्नलिखित चरणों द्वारा होता है:
$1$. $SOCl_{2}$ या $PCl_{5}$ का उपयोग करके कार्बोक्सिलिक एसिड का एसिड क्लोराइड में रूपांतरण।
$2$. $LiAlH_{4}$ (कम तापमान पर) या रोज़नमंड रिडक्शन $(H_{2}/Pd-BaSO_{4})$ का उपयोग करके एसिड क्लोराइड का एल्डिहाइड में अपचयन।
$3$. एसिड उत्प्रेरक की उपस्थिति में एथिलीन ग्लाइकॉल का उपयोग करके चक्रीय एसिटल बनाकर एल्डिहाइड समूह का संरक्षण।
विकल्प $(A)$ और $(D)$ दोनों इस रूपांतरण के लिए मान्य मार्ग हैं,क्योंकि $SnCl_{2}/HCl$ भी एसिड क्लोराइड के एल्डिहाइड में अपचयन के लिए एक मानक अभिकर्मक है (स्टीफन रिडक्शन)।

(A) पॉज़िट्रॉन उत्सर्जन में,नाभिक की परमाणु संख्या $1$ से कम हो जाती है जबकि द्रव्यमान संख्या स्थिर रहती है।
$F^{18}$ के लिए क्षय अभिक्रिया है:
${ }_{9}F^{18} \longrightarrow { }_{8}O^{18} + { }_{+1}e^{0}$
चूंकि $F^{18}$ परमाणु $C_{6}H_{5}F^{18}$ अणु का हिस्सा है,इसलिए $F^{18}$ नाभिक $O^{18}$ नाभिक में परिवर्तित हो जाता है।
अतः,परिणामी क्षय उत्पाद $C_{6}H_{5}O^{18}$ है।

(B) $1$. $[NiCl_{4}]^{2-}$ के लिए: $Ni$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(3d^8)$। $Cl^-$ एक दुर्बल क्षेत्र लिगेंड है,इसलिए कोई युग्मन नहीं होता है। इसमें $2$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन हैं।
$2$. $Ni(CO)_{4}$ के लिए: $Ni$ $0$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(3d^8 4s^2)$। $CO$ एक प्रबल क्षेत्र लिगेंड है,जो $4s$ इलेक्ट्रॉनों को $3d$ कक्षकों में युग्मित कर देता है,जिसके परिणामस्वरूप $0$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$3$. $[Cu(NH_{3})_{4}]^{2+}$ के लिए: $Cu$ $+2$ ऑक्सीकरण अवस्था में है $(3d^9)$। इसमें $1$ अयुग्मित इलेक्ट्रॉन है।
अतः,अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या क्रमशः $2, 0, 1$ है। सही विकल्प $B$ है।

(D) लैंथेनाइड आयनों की क्षारीयता उनके आयनिक गुण पर निर्भर करती है।
जैसे-जैसे परमाणु क्रमांक $La$ से $Lu$ तक बढ़ता है,लैंथेनाइड संकुचन के कारण आयनिक त्रिज्या घटती है।
जैसे-जैसे धनायन का आकार घटता है,सहसंयोजक गुण बढ़ता है और आयनिक गुण घटता है।
इसलिए,आयनिक त्रिज्या घटने के साथ क्षारीयता भी घटती है।
क्षारीयता का सही क्रम $La^{3+} > Ce^{3+} > Eu^{3+} > Lu^{3+}$ है।

(C) हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया में,शुद्ध एल्यूमिना $(Al_2O_3)$ का गलनांक बहुत अधिक होता है और यह विद्युत का कुचालक होता है।
इन समस्याओं को दूर करने के लिए,इसे पिघले हुए क्रायोलाइट $(Na_3AlF_6)$ में घोला जाता है।
फ्लोर्सपार $(CaF_2)$ को मिश्रण में कम मात्रा में मिलाया जाता है ताकि इलेक्ट्रोलाइट का गलनांक कम हो सके और इसकी विद्युत चालकता बढ़ सके।
इसलिए,$(b)$ और $(c)$ दोनों फ्लोर्सपार की सही भूमिकाएँ हैं।

(D) अभिक्रिया श्रृंखला इस प्रकार है:
$1$. प्रारंभिक पदार्थ एक डाइकार्बोक्सिलिक एसिड का मोनो-मिथाइल एस्टर है,$HO_2C-(CH_2)_4-CO_2Me$.
$2$. $Ag_2O$ के साथ उपचार करने पर कार्बोक्सिलिक एसिड समूह $(-COOH)$ अपने सिल्वर लवण $(-COO^-Ag^+)$ में परिवर्तित हो जाता है।
$3$. इसके बाद $CCl_4$ में $Br_2$ के साथ उपचार बोरोडिन-हंसडिकर अभिक्रिया है,जो सिल्वर लवण का विकार्बोक्सिलीकरण करती है और कार्बोक्सिल समूह को ब्रोमीन परमाणु द्वारा प्रतिस्थापित करती है।
$4$. अभिक्रिया है: $HO_2C-(CH_2)_4-CO_2Me$ $\xrightarrow{Ag_2O} AgO_2C-(CH_2)_4-CO_2Me$ $\xrightarrow{Br_2, CCl_4} Br-(CH_2)_4-CO_2Me$.
$5$. अतः,उत्पाद $R$,$MeO_2C-(CH_2)_4-Br$ है।

(A) $PbCl_{2}$ ठंडे पानी में कम घुलनशील है। $HCl$ मिलाने पर,अतिरिक्त $Cl^{-}$ आयन $PbCl_{2}$ के साथ प्रतिक्रिया करके घुलनशील जटिल ऋणायन बनाते हैं।
अभिक्रिया इस प्रकार है:
$PbCl_{2(s)} + Cl^{-} \rightarrow [PbCl_{3}]^{-}_{(aq)}$
$PbCl_{2(s)} + 2Cl^{-} \rightarrow [PbCl_{4}]^{2-}_{(aq)}$
ये जटिल आयन पानी में घुलनशील होते हैं,जो $HCl$ की उपस्थिति में $PbCl_{2}$ की कुल घुलनशीलता को बढ़ाते हैं।

(D) जब $BaCl_{2}$ को $CO_{3}^{2-}$,$SO_{3}^{2-}$,या $SO_{4}^{2-}$ आयनों वाले जलीय विलयन में मिलाया जाता है,तो क्रमशः $BaCO_{3}$,$BaSO_{3}$,और $BaSO_{4}$ के निर्माण के कारण तीनों ही स्थितियों में सफेद अवक्षेप प्राप्त होते हैं।
अतः,सफेद अवक्षेप की उपस्थिति इनमें से किसी एक ऋणायन की विशिष्ट पहचान नहीं करती है,क्योंकि तीनों ऋणायन $Ba^{2+}$ के साथ अभिक्रिया करके सफेद अवक्षेप देते हैं।

(D) अपचयन अर्ध-अभिक्रिया है: $Cr_{2}O_{7}^{2-} + 14H^+ + 6e^- \longrightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$.
इस अभिक्रिया में,$Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ से बदलकर $+3$ हो जाती है।
चूंकि $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ में $Cr$ के $2$ परमाणु हैं,इसलिए ऑक्सीकरण अवस्था में कुल परिवर्तन $2 \times (6 - 3) = 6$ है।
अतः,$1 \ mol$ $Cr_{2}O_{7}^{2-}$ को अपचयित करने के लिए $6 \ mol$ इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है,जो $6 \ F$ विद्युत के बराबर है।

(C) $HCl$ के लिए,नॉर्मलता $(N)$ मोलरता $(M)$ के बराबर होती है क्योंकि n-कारक $1$ है। अतः,$2 \ N = 2 \ M$ और $5 \ N = 5 \ M$ है।
माना $V_1$ उपयोग किए गए $2 \ M \ HCl$ का आयतन है और $V_2$ उपयोग किए गए $5 \ M \ HCl$ का आयतन है।
हमें $V_1 = 500 \ mL$ दिया गया है और $5 \ M \ HCl$ का अधिकतम $500 \ mL$ उपलब्ध है $(V_2 \leq 500 \ mL)$।
मिश्रण समीकरण: $M_1 V_1 + M_2 V_2 = M_{final} (V_1 + V_2)$ है।
मान रखने पर: $2(500) + 5(V_2) = 3(500 + V_2)$।
$1000 + 5V_2 = 1500 + 3V_2$।
$2V_2 = 500$,जिससे $V_2 = 250 \ mL$ प्राप्त होता है।
चूंकि $250 \ mL < 500 \ mL$,यह संभव है।
तैयार किए गए $3 \ M \ HCl$ का कुल आयतन $V_1 + V_2 = 500 \ mL + 250 \ mL = 750 \ mL$ है।

(B, C, D) जब विद्युत अपघटन के दौरान पिघले हुए $NaCl$ में पानी मिलाया जाता है,तो निम्नलिखित होता है:
$1$. $2Na + 2H_2O \longrightarrow 2NaOH + H_2$ अभिक्रिया होती है।
$2$. कैथोड पर हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ मुक्त होती है क्योंकि $H^+$ आयनों का डिस्चार्ज विभव $Na^+$ आयनों की तुलना में कम होता है।
$3$. उप-उत्पाद के रूप में कास्टिक सोडा $(NaOH)$ बनता है।
$4$. सोडियम और पानी के बीच की अभिक्रिया अत्यधिक ऊष्माक्षेपी होती है,जिससे मुक्त हुई हाइड्रोजन गैस में आग लग सकती है,इसलिए आग लगने की संभावना है।
अतः,विकल्प $B$,$C$ और $D$ सही हैं।

(D) बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक $(bcc)$ इकाई सेल में,परमाणु मुख्य विकर्ण (body diagonal) पर एक-दूसरे को स्पर्श करते हैं।
मुख्य विकर्ण की लंबाई $\sqrt{3} a$ होती है।
चूंकि मुख्य विकर्ण कोने के दो परमाणुओं की त्रिज्या और केंद्र के परमाणु के पूर्ण व्यास से बना होता है,इसलिए $\sqrt{3} a = 4r$ होता है।
अतः,परमाणु त्रिज्या $r = \frac{\sqrt{3}}{4} a$ है।

(C) आइसोटोनिक घोलों के लिए,प्रभावी सांद्रता (osmolarity) समान होनी चाहिए: $i_1C_1 = i_2C_2$
पूर्ण पृथक्करण मानते हुए:
$0.03 \ M \ NaCl$ के लिए: $i = 2$,इसलिए $iC = 2 \times 0.03 = 0.06 \ M$
$0.02 \ M \ MgCl_2$ के लिए: $i = 3$,इसलिए $iC = 3 \times 0.02 = 0.06 \ M$
चूंकि $iC$ मान समान हैं,इसलिए घोल आइसोटोनिक हैं।