Hydrogen Questions in Hindi

(C) प्रोटियम $(P)$ के लिए: $e^- = 1, p^+ = 1, n^0 = 0 \Rightarrow$ योग = $2$.
ड्यूटेरियम $(D)$ के लिए: $e^- = 1, p^+ = 1, n^0 = 1 \Rightarrow$ योग = $3$.
ट्रिटियम $(T)$ के लिए: $e^- = 1, p^+ = 1, n^0 = 2 \Rightarrow$ योग = $4$.
अतः,ट्रिटियम $(T)$ का योग अधिकतम है।

(D) कार्बोजन $95\% \, O_2$ और $5\% \, CO_2$ (या कभी-कभी $10\% \, CO_2$ तक) का मिश्रण है।
इसका उपयोग चिकित्सा पद्धति में निमोनिया या अन्य श्वसन संबंधी समस्याओं से पीड़ित रोगियों में सांस लेने की प्रक्रिया को उत्तेजित करने के लिए किया जाता है।
इसका उपयोग कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ विषाक्तता के शिकार लोगों के इलाज के लिए भी प्रभावी ढंग से किया जाता है,क्योंकि इसमें मौजूद $CO_2$ मस्तिष्क में श्वसन केंद्र को उत्तेजित करता है जिससे सांस लेने की दर बढ़ जाती है,जो हीमोग्लोबिन से $CO$ को विस्थापित करने में मदद करता है।

(A) $1$. कैल्शियम इमाइड $(CaNH)$ का जल-अपघटन: $CaNH + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + NH_3(g) (B)$.
$2$. ब्लीचिंग पाउडर $(CaOCl_2)$ द्वारा अमोनिया $(NH_3)$ का ऑक्सीकरण: $2NH_3 + 3CaOCl_2 \rightarrow N_2(g) (C) + 3CaCl_2 + 3H_2O$.
$3$. नाइट्रोजन $(N_2)$ की मैग्नीशियम $(Mg)$ के साथ अभिक्रिया: $3Mg + N_2 \rightarrow Mg_3N_2(s) (D)$.
$4$. मैग्नीशियम नाइट्राइड $(Mg_3N_2)$ का जल-अपघटन: $Mg_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2 + 2NH_3(g) (B)$.
अतः,$(B) = NH_3$,$(C) = N_2$,और $(D) = Mg_3N_2$.

(C) सामान्यतः,धातुएं तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया करके हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करती हैं। हालाँकि,$HNO_3$ एक प्रबल ऑक्सीकारक है और आमतौर पर $H_2$ को $H_2O$ में ऑक्सीकृत कर देता है।
अत्यंत तनु नाइट्रिक अम्ल $(2\%)$ एक अपवाद है,क्योंकि यह $H_2$ को ऑक्सीकृत करने के लिए पर्याप्त प्रबल ऑक्सीकारक नहीं है।
अतः,अभिक्रिया इस प्रकार है: $Mn + 2HNO_3 (\text{अत्यंत तनु}) \to Mn(NO_3)_2 + H_2 \uparrow$.

(C) हाइड्रोजन के समस्थानिकों में,$Protium$ $(^1H)$ और $Deuterium$ ($^2H$ या $D$) स्थिर समस्थानिक हैं।
$Tritium$ ($^3H$ या $T$) हाइड्रोजन का एक रेडियोधर्मी समस्थानिक है जो कम ऊर्जा वाले $\beta$-कणों का उत्सर्जन करता है।

(C) आयनिक हाइड्राइड,जिन्हें लवणीय हाइड्राइड भी कहा जाता है,अत्यधिक विद्युत-धनात्मक $s$-ब्लॉक तत्वों (क्षार और क्षारीय मृदा धातुओं) के साथ डाइहाइड्रोजन की प्रतिक्रिया से बनते हैं।
$NaH$ एक आयनिक हाइड्राइड है क्योंकि यह सोडियम (एक क्षार धातु) की हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया से बनता है।
$AlH_3$ और $BH_3$ सहसंयोजक बहुलक हाइड्राइड हैं,और $NH_3$ एक सहसंयोजक आणविक हाइड्राइड है।

(D) ऑक्सैलिक एसिड $(H_2C_2O_4)$ का तापीय अपघटन इस प्रकार है:
$H_2C_2O_4 \xrightarrow{\Delta} CO (A) + CO_2 (B) + H_2O (C)$
गैस $(A)$ $CO$ है,जो नीली लौ के साथ जलती है और $CO_2$ (गैस $B$) में ऑक्सीकृत हो जाती है।
गैस $(A)$ सूर्य के प्रकाश या चारकोल की उपस्थिति में $Cl_2$ के साथ अभिक्रिया करके फॉसजीन $(COCl_2)$ बनाती है:
$CO + Cl_2 \to COCl_2 (D)$
अतः,$A = CO$,$B = CO_2$,और $D = COCl_2$।

(D) Hydrolith के लिए सही मिलान $CaH_2$ है,जो एक आयनिक (लवणीय) हाइड्राइड है,न कि इलेक्ट्रॉन न्यून हाइड्राइड। इलेक्ट्रॉन न्यून हाइड्राइड आमतौर पर समूह $13$ के तत्वों द्वारा बनाए जाते हैं (जैसे,$B_2H_6$)। अतः,विकल्प $D$ में दिया गया मिलान गलत है।

(D) अत्यधिक शुद्ध हाइड्रोजन $(99.9\%)$ निकल इलेक्ट्रोड के बीच गर्म बेरियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय घोल के विद्युत अपघटन द्वारा प्राप्त किया जाता है।
यह प्रक्रिया इसलिए पसंद की जाती है क्योंकि यह हाइड्रोकार्बन के स्टीम रिफॉर्मिंग जैसी अन्य औद्योगिक विधियों की तुलना में उच्च शुद्धता वाला हाइड्रोजन प्रदान करती है,जिनमें अक्सर $CO$ और $CO_2$ जैसी अशुद्धियाँ होती हैं।

(B) हाइड्रोजन हैलोजन के समान है क्योंकि दोनों में स्थिर उत्कृष्ट गैस विन्यास प्राप्त करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन प्राप्त करने की समान प्रवृत्ति होती है।
हाइड्रोजन का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $1s^{1}$ है। इसे हीलियम,जो एक उत्कृष्ट गैस है,का स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करने के लिए एक और इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है।
इसी प्रकार,हैलोजन का संयोजी कोश इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $ns^{2}np^{5}$ है। उन्हें भी उत्कृष्ट गैस का स्थिर इलेक्ट्रॉनिक विन्यास प्राप्त करने के लिए एक और इलेक्ट्रॉन की आवश्यकता होती है।

(C) $Mg$ और $Mn$ जैसी धातुएं अत्यधिक सक्रिय होती हैं और तनु $HNO_3$ का अपचयन करके हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ उत्पन्न कर सकती हैं।
विशिष्ट अभिक्रिया इस प्रकार है: $Mn(s) + 2HNO_3(dil) \rightarrow Mn(NO_3)_2(aq) + H_2(g)$.
$Cu$ जैसी अन्य धातुएं हाइड्रोजन से कम सक्रिय होती हैं और तनु अम्लों से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं कर पाती हैं।
$Zn$ की सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया में $H_2$ के बजाय $SO_2$ गैस उत्पन्न होती है।

(B) आणविक हाइड्रोजन $(H_2)$ अपने पूर्ण द्विक (duplet) विन्यास के कारण स्थिर होता है।
परमाण्वीय हाइड्रोजन अत्यधिक अभिक्रियाशील होता है क्योंकि इसमें एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होता है।
नवजात हाइड्रोजन भी अत्यधिक अभिक्रियाशील होता है,लेकिन अभिक्रिया माध्यम में इसके तत्काल निर्माण के कारण यह मुक्त परमाण्वीय हाइड्रोजन की तुलना में थोड़ा कम अभिक्रियाशील होता है।
अधिशोषित हाइड्रोजन ($Pd$,$Pt$ या $Ni$ जैसी धातु की सतहों पर अधिशोषित हाइड्रोजन) इन तीनों रूपों में सबसे कम अभिक्रियाशील होता है।
अतः,अभिक्रियाशीलता का क्रम है: $\text{परमाण्वीय} > \text{नवजात} > \text{अधिशोषित } H$.

(B) लिथियम एल्युमिनियम हाइड्राइड $(LiAlH_4)$ और सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड $(SiCl_4)$ के बीच की अभिक्रिया एक अपचयन (reduction) अभिक्रिया है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$LiAlH_4 + SiCl_4 \to LiCl + AlCl_3 + SiH_4$
अतः,प्राप्त उत्पाद लिथियम क्लोराइड $(LiCl)$,एल्युमिनियम क्लोराइड $(AlCl_3)$ और सिलेन $(SiH_4)$ हैं।

(A) लिथियम हाइड्राइड $(LiH)$ की डाइबोरेन $(B_2H_6)$ के साथ अभिक्रिया में,हाइड्रोजन गैस निकले बिना लिथियम बोरोहाइड्राइड बनता है:
$2LiH + B_2H_6 \longrightarrow 2Li[BH_4]$
इसके विपरीत,अन्य अभिक्रियाओं में हाइड्रोजन गैस मुक्त होती है:
$1$. अम्लीकृत जल का विद्युत अपघटन: $2H_2O \longrightarrow 2H_2 + O_2$
$2$. जस्ता की जलीय क्षार के साथ अभिक्रिया: $Zn + 2NaOH + 2H_2O \longrightarrow Na_2[Zn(OH)_4] + H_2$
$3$. द्रव अमोनिया में सोडियम: $2Na + 2NH_3 \longrightarrow 2NaNH_2 + H_2$

(D) $H_2$ एक अत्यधिक ज्वलनशील गैस है। इसलिए,यह कथन कि यह एक अज्वलनशील गैस है,गलत है।

(C) सोडा-एसिड अग्निशामक यंत्र एक एसिड और कार्बोनेट या बाइकार्बोनेट लवण के बीच की अभिक्रिया के सिद्धांत पर कार्य करते हैं।
इनमें $NaHCO_3$ (सोडियम बाइकार्बोनेट) का घोल और $H_2SO_4$ (सल्फ्यूरिक एसिड) की एक अलग बोतल होती है।
जब अग्निशामक यंत्र को सक्रिय किया जाता है,तो एसिड बाइकार्बोनेट के साथ अभिक्रिया करके $CO_2$ गैस छोड़ता है,जो आग बुझाने में मदद करती है।
अतः,सही घटक $NaHCO_3$ है।

(C) हाइड्रोजन के तीन प्राकृतिक समस्थानिक होते हैं:
$1$. प्रोटियम $({}_1^1H)$
$2$. ड्यूटेरियम (${}_1^2H$ या $D$)
$3$. ट्रिटियम (${}_1^3H$ या $T$)
अतः,हाइड्रोजन के समस्थानिक प्रोटियम,ड्यूटेरियम और ट्रिटियम हैं.

(A) हाइड्रोजन के समस्थानिकों की कुल संख्या $3$ है।
ये प्रोटियम $({}_{1}^{1}H)$,ड्यूटेरियम (${}_{1}^{2}H$ या $D$),और ट्रिटियम (${}_{1}^{3}H$ या $T$) हैं।
इनमें से,केवल ट्रिटियम $({}_{1}^{3}H)$ एक रेडियोधर्मी समस्थानिक है।
अतः,समस्थानिकों की कुल संख्या $3$ है और रेडियोधर्मी समस्थानिकों की संख्या $1$ है।
इसलिए,सही विकल्प $A$ है।

(A) हैलोजन की हाइड्रोजन के प्रति अभिक्रियाशीलता समूह में नीचे जाने पर घटती है क्योंकि हैलोजन की ऑक्सीकरण शक्ति कम हो जाती है।
$F_2$ अंधेरे में भी अभिक्रिया करता है,$Cl_2$ सूर्य के प्रकाश की उपस्थिति में अभिक्रिया करता है,और $Br_2$ को ऊष्मा की आवश्यकता होती है।
हालाँकि,$H_2$ और $I_2$ के बीच की अभिक्रिया धीमी और उत्क्रमणीय होती है,जिसे प्रभावी ढंग से आगे बढ़ाने के लिए एक उत्प्रेरक (जैसे सूक्ष्म विभाजित प्लैटिनम या निकल) और उच्च तापमान की आवश्यकता होती है।

(C) $NaH$ (सोडियम हाइड्राइड) सोडियम से हाइड्रोजन में इलेक्ट्रॉन के स्थानांतरण द्वारा बनता है,जिसके परिणामस्वरूप एक आयनिक जालक संरचना बनती है। इसलिए,इसे लवणीय या आयनिक हाइड्राइड के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(D) $H_2$ पेट्रोल की तुलना में कम प्रदूषण फैलाता है क्योंकि इसके दहन से $CO$ या $CO_2$ उत्पन्न नहीं होते हैं।
$(b)$ समान ऊर्जा उत्पादन के लिए संपीड़ित डाइहाइड्रोजन का सिलेंडर पेट्रोल टैंक से $\sim 30$ गुना अधिक भारी होता है।
$(c)$ डाइहाइड्रोजन को सुरक्षित रूप से रखने के लिए $NaNi_5$ जैसी धातु मिश्र धातुओं के टैंकों का उपयोग किया जाता है।
$(d)$ प्रति ग्राम तरल डाइहाइड्रोजन की ऊर्जा $142 \ kJ$ है,जबकि $LPG$ के लिए यह $50 \ kJ$ है। अतः कथन $(d)$ गलत है।
इसलिए,कथन $(a), (b)$ और $(c)$ सही हैं।

(A) इलेक्ट्रॉन न्यून हाइड्राइड वह होता है जिसके पास सामान्य सहसंयोजक बंध बनाने के लिए पर्याप्त इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं,आमतौर पर केंद्रीय परमाणु के संयोजी कोश में $8$ से कम इलेक्ट्रॉन होते हैं।
$B_2H_6$,$GaH_3$,और $AlH_3$ इलेक्ट्रॉन न्यून हाइड्राइड हैं क्योंकि केंद्रीय परमाणुओं ($B$,$Ga$,$Al$) का अष्टक अपूर्ण है।
$SiH_4$ समूह $14$ का हाइड्राइड है जहाँ केंद्रीय सिलिकॉन परमाणु का अष्टक पूर्ण ($8$ इलेक्ट्रॉन) है,जो इसे एक इलेक्ट्रॉन-सटीक हाइड्राइड बनाता है,न कि इलेक्ट्रॉन न्यून।

(C) लवणीय (आयनिक) हाइड्राइड जल के साथ अभिक्रिया करके $H_2$ गैस उत्पन्न करते हैं: $MH + H_2O \rightarrow MOH + H_2$। यह सही है।
$(b)$ अभिक्रिया $3LiAlH_4 + 4BF_3 \rightarrow 2B_2H_6 + 3LiF + 3AlF_3$ डाइबोरेन बनाने की एक मानक विधि है। यह सही है।
$(c)$ $PH_3$ में फास्फोरस पर एक एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म (lone pair) होता है,जो इसे इलेक्ट्रॉन-समृद्ध हाइड्राइड बनाता है। $CH_4$ में आबंधन के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों की संख्या सटीक होती है,इसलिए यह एक इलेक्ट्रॉन-परिशुद्ध हाइड्राइड है। यह सही है।
$(d)$ आणविक हाइड्राइड $p$-ब्लॉक तत्वों द्वारा बनते हैं और प्रकृति में सहसंयोजक होते हैं। $HF$ और $CH_4$ दोनों सहसंयोजक आणविक हाइड्राइड हैं। यह सही है।
अतः,सभी कथन $(a), (b), (c)$ और $(d)$ सही हैं।

(C) एक ऑक्सीकारक वह पदार्थ है जो इलेक्ट्रॉन ग्रहण करता है या दूसरे पदार्थ का ऑक्सीकरण करता है। अभिक्रिया $Ca + H_2 \rightarrow CaH_2$ में,$Ca$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ से $+2$ (ऑक्सीकरण) में बदल जाती है और $H$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ से $-1$ (अपचयन) में बदल जाती है। चूंकि हाइड्रोजन का अपचयन होता है,इसलिए यह एक ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है। अन्य सभी विकल्पों $(N_2, Br_2, S)$ में,हाइड्रोजन का $0$ से $+1$ में ऑक्सीकरण होता है,जिससे यह अपचायक के रूप में कार्य करता है।

(A) जिस द्रव का क्वथनांक सबसे कम होता है,वह सबसे पहले आसवित होता है। क्वथनांक सामान्यतः आणविक द्रव्यमान और अंतर-आणविक बलों से संबंधित होता है।
दिए गए पदार्थों के क्वथनांक इस प्रकार हैं:
$H_2$: $20.3 \ K$
$N_2$: $77.4 \ K$
$O_2$: $90.2 \ K$
$CO_2$: $194.7 \ K$ ($1 \ atm$ पर उर्ध्वपातन बिंदु)
चूंकि द्रव $H_2$ का क्वथनांक सबसे कम है,इसलिए यह सबसे पहले आसवित होगा।

(D) किसी पदार्थ की गलन एन्थैल्पी,जिसे गलन की गुप्त ऊष्मा भी कहा जाता है,स्थिर दबाव पर पदार्थ की एक निश्चित मात्रा को ठोस से तरल अवस्था में बदलने के लिए प्रदान की गई ऊर्जा के परिणामस्वरूप उसकी एन्थैल्पी में होने वाला परिवर्तन है।
गलन एन्थैल्पी लगभग हमेशा एक धनात्मक राशि होती है। $Helium$ एकमात्र ज्ञात अपवाद है,जिसका मान ऋणात्मक होता है।

(A) $CaNH + 2H_2O \to Ca(OH)_2 + \mathop{NH_{3(g)}}\limits_{(B)}$
$2NH_3(B) + 3CaOCl_2 \to \mathop{N_{2(g)}}\limits_{(C)} + 3CaCl_2 + 3H_2O$
$N_2(C) + 3Mg \to \mathop{Mg_3N_2}\limits_{(D)}$
$Mg_3N_2(D) + 6H_2O \to 3Mg(OH)_2 + 2NH_3(B)$
अतः,$(B) = NH_3$,$(C) = N_2$,और $(D) = Mg_3N_2$ है।

(C) निर्जल परिस्थितियों (आमतौर पर डाइग्लाइम जैसे ईथर विलायक में) में सोडियम बोरोहाइड्राइड $(Na[BH_4])$ और बोरॉन ट्राइफ्लोराइड $(BF_3)$ के बीच की अभिक्रिया डाइबोरेन तैयार करने की एक मानक प्रयोगशाला विधि है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है: $3 Na[BH_4] + 4 BF_3 \longrightarrow 2 B_2H_6(g) + 3 Na[BF_4]$।
इस अभिक्रिया में,$B_2H_6$ (डाइबोरेन) कमरे के तापमान पर बनने वाला मुख्य गैसीय उत्पाद है।

(A) अभिक्रिया अनुक्रम इस प्रकार है:
$1$. $Na + NH_{3(g)} \xrightarrow{\Delta} NaNH_2 + \frac{1}{2} H_2$। यहाँ,$[X]$,$NaNH_2$ (सोडामाइड) है।
$2$. $NaNH_2 + N_2O \to NaN_3 + H_2O$। यहाँ,$[Y]$,$NaN_3$ (सोडियम एज़ाइड) है।
$3$. $2NaN_3 \xrightarrow{\Delta} 2Na + 3N_2(g)$। यहाँ,$[Z]$,$N_2$ (शुद्ध नाइट्रोजन गैस) है।
अतः,सही गैस $[Z]$,$N_2$ है।

(A) कैल्शियम इमाइड $(CaNH)$ के जल-अपघटन से गैस $NH_3$ और $Ca(OH)_2$ प्राप्त होती है। अतः $(B)$,$NH_3$ है।
$CaNH + 2H_2O \rightarrow NH_3 + Ca(OH)_2$
$NH_3$ का ब्लीचिंग पाउडर $(CaOCl_2)$ द्वारा ऑक्सीकरण करने पर गैस $N_2$ प्राप्त होती है। अतः $(C)$,$N_2$ है।
$3CaOCl_2 + 2NH_3 \rightarrow 3CaCl_2 + 3H_2O + N_2$
$N_2$ की मैग्नीशियम के साथ अभिक्रिया से यौगिक $Mg_3N_2$ प्राप्त होता है। अतः $(D)$,$Mg_3N_2$ है।
$N_2 + 3Mg \rightarrow Mg_3N_2$
$Mg_3N_2$ के जल-अपघटन से $NH_3$ प्राप्त होता है,जो $(B)$ है।
$Mg_3N_2 + 6H_2O \rightarrow 3Mg(OH)_2 + 2NH_3$
अतः,$(B), (C)$ और $(D)$ क्रमशः $NH_3, N_2, Mg_3N_2$ हैं।

(B) जब लाल तप्त लोहे पर भाप प्रवाहित की जाती है,तो रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$3Fe(s) + 4H_2O(g) \rightarrow Fe_3O_4(s) + 4H_2(g)$
इस अभिक्रिया में,लोहा भाप के साथ अभिक्रिया करके चुंबकीय आयरन ऑक्साइड $(Fe_3O_4)$ और हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ बनाता है।

(C) जब लाल तप्त लोहे पर भाप प्रवाहित की जाती है,तो रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$3Fe(s) + 4H_2O(g) \rightarrow Fe_3O_4(s) + 4H_2(g)$
इस अभिक्रिया में,लोहा $(Fe)$ भाप $(H_2O)$ के साथ अभिक्रिया करके मैग्नेटिक आयरन ऑक्साइड $(Fe_3O_4)$ और हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ बनाता है।

(B) $NH_3$ एक क्षारीय गैस है। इसे $P_4O_{10}$,$H_2SO_4$ या $CaCl_2$ (जो $CaCl_2 \cdot 8NH_3$ संकुल बनाता है) जैसे अम्लीय सुखाने वाले एजेंटों का उपयोग करके नहीं सुखाया जा सकता है।
इसलिए,इसे बिना बुझा चूना $(CaO)$ का उपयोग करके सुखाया जाता है,जो एक क्षारीय सुखाने वाला एजेंट है।

(A) पायरोगैलोल का क्षारीय विलयन एक प्रसिद्ध अवशोषक है जिसका उपयोग गैस मिश्रणों से ऑक्सीजन को तेजी से हटाने के लिए किया जाता है।

(A) सांद्र $H_2SO_4$ एक निर्जलीकरण (dehydrating) एजेंट के रूप में कार्य करता है। जब फार्मिक एसिड $(HCOOH)$ को सांद्र $H_2SO_4$ के साथ गर्म किया जाता है,तो यह निर्जलीकरण के माध्यम से कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और जल $(H_2O)$ उत्पन्न करता है।
$HCOOH \xrightarrow{conc. H_2SO_4} H_2O + CO$

(C) सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ का पानी के प्रति गहरा आकर्षण होता है क्योंकि यह पानी के साथ स्थिर हाइड्रेट्स बनाता है,जैसे $H_2SO_4 \cdot H_2O$,$H_2SO_4 \cdot 2H_2O$,आदि,जिसमें बड़ी मात्रा में ऊर्जा मुक्त होती है।

(B) प्रयोगशाला में,हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ को फेरस सल्फाइड $(FeS)$ पर तनु सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ की क्रिया द्वारा तैयार किया जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है: $FeS(s) + H_2SO_4(aq) \to FeSO_4(aq) + H_2S(g)$.

(D) हाइड्रोजनीकरण असंतृप्त यौगिकों में $H_2$ गैस का योग है।
$Ni$ उत्प्रेरक की उपस्थिति में,वनस्पति तेलों में हाइड्रोजन गैस मिलाकर उन्हें संतृप्त वसा (वनस्पति घी) में परिवर्तित किया जाता है।
इस प्रक्रिया को तेलों का हाइड्रोजनीकरण कहा जाता है।
यह तेलों की बनावट,शेल्फ लाइफ और स्थिरता में सुधार करने में मदद करता है।

(A) कमरे के तापमान पर डाइबोरेन $(B_2H_6)$ के पूर्ण जल-अपघटन की अभिक्रिया है:
$B_2H_6 + 6H_2O \longrightarrow 2H_3BO_3 + 6H_2 \uparrow$
यहाँ,रेखांकित परमाणु $(B)$ युक्त उत्पाद $H_3BO_3$ है,जो ऑर्थोबोरिक अम्ल है।
$H_3BO_3$ के लिए उपयोग किया जाने वाला प्रत्यय $-ic$ (बोरिक अम्ल) है।
अतः,उत्पाद $-ic$ प्रत्यय वाला एक ऑक्सी अम्ल है।

(B) भारी हाइड्रोजन को ड्यूटेरियम ($^2_1H$ या $D$) के रूप में जाना जाता है।
ड्यूटेरियम में,परमाणु क्रमांक $(Z)$ $1$ है और द्रव्यमान संख्या $(A)$ $2$ है।
न्यूट्रॉन की संख्या $(n)$ की गणना $n = A - Z$ सूत्र द्वारा की जाती है।
अतः,$n = 2 - 1 = 1$।

(A) कोक $(C)$ और भाप $(H_2O)$ के बीच उच्च तापमान $(1273 \ K)$ पर $Fe_2O_3$ (उत्प्रेरक) और $Cr_2O_3$ (प्रमोटर) की उपस्थिति में होने वाली अभिक्रिया को बॉश प्रक्रिया कहा जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया: $C(s) + H_2O(g) \xrightarrow{Fe_2O_3/Cr_2O_3} CO(g) + H_2(g)$.
$CO$ और $H_2$ के इस मिश्रण को वाटर गैस या सिनगैस कहा जाता है।

(D) वाटर गैस कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और डाइहाइड्रोजन $(H_2)$ का मिश्रण है।
इसे सिंथेसिस गैस या सिनगैस के रूप में भी जाना जाता है।
यह उच्च तापमान पर लाल-तप्त कोक के ऊपर भाप प्रवाहित करके उत्पादित किया जाता है:
$C(s) + H_2O(g) \xrightarrow{1273 \ K} CO(g) + H_2(g)$

(D) हाइड्राइड को इलेक्ट्रॉन-न्यून,इलेक्ट्रॉन-सटीक या इलेक्ट्रॉन-समृद्ध के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
$CH_4$ एक इलेक्ट्रॉन-सटीक हाइड्राइड है क्योंकि इसमें अपने सहसंयोजक बंध बनाने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनों की सटीक संख्या होती है (कार्बन के संयोजी कोश में $8$ इलेक्ट्रॉन)।
इलेक्ट्रॉन-सटीक हाइड्राइड सामान्यतः प्रकृति में उदासीन होते हैं।
$PH_3$ एक इलेक्ट्रॉन-समृद्ध हाइड्राइड है (इसमें एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म होते हैं),$NaBH_4$ एक आयनिक/जटिल हाइड्राइड है,और $HBr$ एक अम्लीय हाइड्राइड है।

(A) हाइड्रोजन गैस $(H_2)$ वायुमंडलीय प्रदूषण का कारण नहीं बनती है।
जब हाइड्रोजन को हवा में जलाया जाता है,तो मुख्य उत्पाद पानी $(H_2O)$ होता है,जिसमें केवल नाइट्रोजन ऑक्साइड की अल्प मात्रा होती है।
हाइड्रोजन ईंधन सेल में,केवल जल वाष्प का उत्सर्जन होता है।
इसके विपरीत,$SO_2$ अम्लीय वर्षा और कणिका तत्व (particulate matter) के लिए जिम्मेदार है।
$CO_2$ एक प्रमुख ग्रीनहाउस गैस है।
$CO$ एक जहरीली गैस है जो क्षोभमंडलीय ओजोन जैसे द्वितीयक प्रदूषकों के निर्माण में योगदान देती है।
इसलिए,$H_2$ सही उत्तर है।

(C) $NaH$ जैसे गलित आयनिक हाइड्राइड में हाइड्राइड आयन $(H^-)$ उपस्थित होता है।
विद्युत अपघटन के दौरान,एनोड पर $2H^- \rightarrow H_2(g) + 2e^-$ अभिक्रिया होती है,जिससे $H_2$ गैस मुक्त होती है।

(B) आयनिक हाइड्राइड जल के साथ अभिक्रिया करके क्षारीय विलयन और हाइड्रोजन गैस उत्पन्न करते हैं।
उदाहरण के लिए: $LiH + H_2O \longrightarrow LiOH + H_2 \uparrow$
यहाँ,$LiOH$ एक प्रबल क्षार है,जो परिणामी विलयन को क्षारीय बनाता है।

(C) $725\,^oC$ तापमान पर निकल उत्प्रेरक की उपस्थिति में मीथेन और जल वाष्प की अभिक्रिया को मीथेन का स्टीम रिफॉर्मिंग कहा जाता है।
इस अभिक्रिया का रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$CH_4(g) + H_2O(g) \xrightarrow{Ni/Al_2O_3, 725\,^oC} CO(g) + 3H_2(g)$
यह प्रक्रिया सिंथेसिस गैस (syngas) उत्पन्न करती है,जो कार्बन मोनोऑक्साइड $(CO)$ और हाइड्रोजन $(H_2)$ का मिश्रण है।

(D) $B_2H_6$,$NH_3$,प्राथमिक $(I^o)$ और द्वितीयक $(II^o)$ एमीन के साथ अभिक्रिया करके $[BH_2(x)_2]^+ [BH_4]^-$ प्रकार का आयनिक यौगिक बनाता है।
हालाँकि,तृतीयक $(III^o)$ एमीन जैसे $(CH_3)_3N$ के साथ,$B_2H_6$ सममित विदलन (symmetric cleavage) द्वारा एक साधारण एडक्ट बनाता है: $B_2H_6 + 2(CH_3)_3N \longrightarrow 2(CH_3)_3N \cdot BH_3$.

(C) सांद्र $H_2SO_4$ एक शक्तिशाली निर्जलीकरण (dehydrating) कारक के रूप में कार्य करता है। जब यह शर्करा $(C_{12}H_{22}O_{11})$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह शर्करा से पानी के अणुओं को हटा देता है,जिससे कार्बन शेष रह जाता है। अभिक्रिया इस प्रकार है: $C_{12}H_{22}O_{11} \xrightarrow{conc. H_2SO_4} 12C + 11H_2O$। इस प्रक्रिया को निर्जलीकरण (dehydration) कहा जाता है।