Electrochemical cells Questions in Hindi

(D) एक विद्युत रासायनिक सेल का आंतरिक प्रतिरोध विद्युत अपघट्य की प्रकृति,विद्युत अपघट्य की सांद्रता,तापमान और इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी द्वारा निर्धारित होता है। यह सेल के $e.m.f.$ से स्वतंत्र होता है। अतः,सही विकल्प $(D)$ है।

(D) वह प्रक्रिया जो अपने आप नहीं होती है और किसी विशिष्ट दिशा में आगे बढ़ने के लिए बाहरी सहायता की आवश्यकता होती है,उसे गैर-स्वतःप्रवर्तित प्रक्रिया कहा जाता है।
$A$. $CuSO_4$ का जल में घुलना एक स्वतःप्रवर्तित प्रक्रिया है।
$B$. $H_2$ और $O_2$ के बीच अभिक्रिया से जल का बनना एक स्वतःप्रवर्तित प्रक्रिया है।
$C$. जल का पहाड़ी से नीचे बहना गुरुत्वाकर्षण के कारण एक स्वतःप्रवर्तित प्रक्रिया है।
$D$. विद्युत धारा का निम्न विभव से उच्च विभव की ओर बहना एक गैर-स्वतःप्रवर्तित प्रक्रिया है क्योंकि इसके लिए विभवांतर को दूर करने के लिए बाहरी शक्ति स्रोत (जैसे बैटरी) की आवश्यकता होती है।

(C) जो धातुएं विद्युत रासायनिक श्रेणी में हाइड्रोजन से नीचे स्थित होती हैं,वे तनु अम्लों से हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं कर सकती हैं।
$Hg$ (पारा) विद्युत रासायनिक श्रेणी में हाइड्रोजन से नीचे स्थित है,जबकि $Ba$,$Pb$ और $Sn$ हाइड्रोजन से ऊपर स्थित हैं।
इसलिए,$Hg$ हाइड्रोजन को विस्थापित नहीं करेगा।

(B) $Pb$ धातु का उपयोग सेकेंडरी सेल में किया जाता है,जो एक लेड स्टोरेज बैटरी है।
बैटरी में कुल अभिक्रिया: $Pb_{(s)} + PbO_{2(s)} + 2H_{2}SO_{4(aq)} \rightarrow 2PbSO_{4(s)} + 2H_{2}O_{(l)}$

(C) लेड स्टोरेज सेल (या लेड-एसिड बैटरी) में इलेक्ट्रोलाइट के रूप में $H_2SO_4$ (सल्फ्यूरिक अम्ल) के जलीय घोल का उपयोग किया जाता है।
डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान,लेड एनोड ऑक्सीकृत होकर $PbSO_4$ बनाता है और लेड डाइऑक्साइड कैथोड अपचयित होकर $PbSO_4$ बनाता है,जिससे इस प्रक्रिया में सल्फ्यूरिक अम्ल की खपत होती है।

(A) कॉपर धातु $(Cu)$ उन धातुओं को उनके लवण विलयनों से विस्थापित कर सकती है जो उससे कम सक्रिय होती हैं।
सक्रियता श्रेणी के अनुसार,$Cu$,$Ag$ से अधिक सक्रिय है लेकिन $Zn$,$Ba$ और $Na$ से कम सक्रिय है।
जब $Cu$ को $AgNO_3$ विलयन में डाला जाता है,तो निम्नलिखित विस्थापन अभिक्रिया होती है:
$Cu(s) + 2AgNO_3(aq) \to Cu(NO_3)_2(aq) + 2Ag(s)$
विलयन में $Cu(NO_3)_2$ के बनने के कारण इसका रंग नीला हो जाता है।
अतः,सही विकल्प $A$ है।

(D) एक इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में,एक गैर-स्वतःस्फूर्त अभिक्रिया को चलाने के लिए बाहरी शक्ति स्रोत (जैसे बैटरी) का उपयोग किया जाता है।
बाहरी स्रोत द्वारा इलेक्ट्रॉनों को कैथोड में पंप किया जाता है,जहाँ अपचयन (reduction) होता है।
एनोड से इलेक्ट्रॉन हटाए जाते हैं,जहाँ ऑक्सीकरण (oxidation) होता है।
इसलिए,बाहरी परिपथ में इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह एनोड से कैथोड की ओर होता है।

(B) $Al_2O_3$ के विद्युत अपघटन की अभिक्रिया निर्माण अभिक्रिया की विपरीत है: $\frac{2}{3} Al_2O_3 \to \frac{4}{3} Al + O_2$.
इस अभिक्रिया के लिए,$\Delta G = +827 \ kJ \ mol^{-1} = 827000 \ J \ mol^{-1}$.
अभिक्रिया में शामिल इलेक्ट्रॉनों की संख्या ऑक्सीकरण अवस्था परिवर्तन से ज्ञात की जाती है: $Al^{3+} + 3e^- \to Al$. चूँकि यहाँ $\frac{4}{3}$ मोल $Al$ है,इसलिए कुल इलेक्ट्रॉन $n = \frac{4}{3} \times 3 = 4$ होंगे।
$\Delta G = -nFE$ सूत्र का उपयोग करने पर,आवश्यक न्यूनतम emf $E = -\frac{\Delta G}{nF}$ है।
$E = -\frac{827000 \ J \ mol^{-1}}{4 \times 96500 \ C \ mol^{-1}} = -2.14 \ V$.
अतः गैर-स्वतः अभिक्रिया को करने के लिए आवश्यक न्यूनतम बाहरी विभव का परिमाण $2.14 \ V$ है।

(C) एक गैल्वेनिक सेल में,इलेक्ट्रॉन बाह्य परिपथ के माध्यम से एनोड से कैथोड की ओर प्रवाहित होते हैं।
एनोड ($-ve$ ध्रुव) पर ऑक्सीकरण और कैथोड ($+ve$ ध्रुव) पर अपचयन होता है।

(D) सही उत्तर $(D)$ है।
हाइड्रोजन-ऑक्सीजन ईंधन सेल की सैद्धांतिक दक्षता लगभग $95 \%$ होती है,लेकिन व्यावहारिक रूप से $60-70 \%$ दक्षता प्राप्त की गई है।
अतः,यह कथन कि दक्षता $23 \%$ है,गलत है।

(B) एक सामान्य शुष्क सेल (लेक्लांचे सेल) में:
एनोड अभिक्रिया: $Zn(s) \to Zn^{2+}(aq) + 2e^-$
कैथोड अभिक्रिया: $2MnO_2(s) + Zn^{2+}(aq) + 2e^- \to ZnMn_2O_4(s)$
अतः,कैथोड पर होने वाली अभिक्रिया $2MnO_2 + Zn^{2+} + 2e^- \to ZnMn_2O_4$ है।

(A) $Cu-Zn$ विद्युत रासायनिक सेल (डेनियल सेल) में,$Zn$ इलेक्ट्रोड एनोड के रूप में और $Cu$ इलेक्ट्रोड कैथोड के रूप में कार्य करता है।
एनोड पर ऑक्सीकरण होता है: $Zn(s) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + 2e^-$.
कैथोड पर अपचयन होता है: $Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s)$.
चूंकि $Cu^{2+}/Cu$ का मानक अपचयन विभव $(+0.34 \ V)$,$Zn^{2+}/Zn$ $(-0.76 \ V)$ से अधिक है,इसलिए $Cu$ कैथोड के रूप में कार्य करता है जहाँ अपचयन होता है।

(C) अभिक्रिया $2H_{2(g)} + O_{2(g)} \to 2H_2O_{(l)}$ हाइड्रोजन-ऑक्सीजन ईंधन सेल के लिए समग्र सेल अभिक्रिया को दर्शाती है।
इस सेल में,बिजली और पानी का उत्पादन करने के लिए हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैसों की आपूर्ति की जाती है।

(C) डिस्चार्ज के दौरान कुल सेल अभिक्रिया: $Pb_{(s)} + PbO_{2_{(s)}} + 2H_2SO_{4_{(aq)}} \rightarrow 2PbSO_{4_{(s)}} + 2H_2O_{(l)}$.
डिस्चार्ज के दौरान,$H_2SO_4$ का उपभोग होता है और इसका घनत्व कम हो जाता है।
रीचार्ज के दौरान कुल सेल अभिक्रिया: $2PbSO_{4_{(s)}} + 2H_2O_{(l)} \rightarrow Pb_{(s)} + PbO_{2_{(s)}} + 2H_2SO_{4_{(aq)}}$.
इस प्रकार,चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान,$H_2SO_4$ पुनरुत्पादित होता है और इसकी सांद्रता बढ़ जाती है।

(B) लेड स्टोरेज बैटरी को चार्ज करते समय,इलेक्ट्रोड पर होने वाली अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
एनोड: $PbSO_4 + 2e^- \to Pb + SO_4^{2-}$
कैथोड: $PbSO_4 + 2H_2O \to PbO_2 + 4H^+ + SO_4^{2-} + 2e^-$
दोनों अभिक्रियाओं में $H_2SO_4$ पुनर्जीवित होता है,जिससे इलेक्ट्रोलाइट की सांद्रता बढ़ जाती है।

(C) ड्राई सेल (लेक्लांचे सेल) में,$Zn$ और $NH_4Cl$ के बीच की अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Zn + 2NH_4Cl \to Zn(NH_3)_2Cl_2 + H_2 \uparrow$
वैकल्पिक रूप से,इलेक्ट्रोलाइट के साथ कुल अभिक्रिया को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:
$Zn + 2NH_4Cl \to ZnCl_2 + 2NH_3 + H_2 \uparrow$
उत्सर्जित होने वाली रंगहीन गैस हाइड्रोजन $(H_2)$ है।

(A) गैल्वेनिक सेल में,एनोड (जहाँ ऑक्सीकरण होता है) को $L.H.S.$ पर और कैथोड (जहाँ अपचयन होता है) को $R.H.S.$ पर लिखा जाता है।
दी गई अभिक्रिया के लिए: $Zn \to Zn^{2+} + 2e^-$ (एनोड पर ऑक्सीकरण) और $Cu^{2+} + 2e^- \to Cu$ (कैथोड पर अपचयन)।
अतः,सेल निरूपण $Zn | Zn^{2+} || Cu^{2+} | Cu$ है।

(C) सही उत्तर $C$ है।
विद्युत रासायनिक सेल निरूपण $Zn | Zn^{2+} || Cu^{2+} | Cu$ में,बाईं ओर एनोड (ऋणात्मक इलेक्ट्रोड) को दर्शाता है और दाईं ओर कैथोड (धनात्मक इलेक्ट्रोड) को दर्शाता है।
अतः,$Zn$ ऋणात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में कार्य करता है जहाँ ऑक्सीकरण होता है $(Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-)$.

(A) गैल्वेनिक सेल एक विद्युत रासायनिक सेल है जो सेल के भीतर होने वाली स्वतःस्फूर्त रेडॉक्स अभिक्रियाओं से विद्युत ऊर्जा प्राप्त करता है। अतः,यह रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। सही विकल्प $(A)$ है।

(B) हाइड्रोजन-ऑक्सीजन ईंधन सेल में,अभिक्रिया $2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(l)$ होती है।
यह अभिक्रिया विद्युत ऊर्जा (शक्ति) प्रदान करती है और उत्पादित पानी का उपयोग अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा पीने के पानी के रूप में किया जाता है।
अतः,सही उत्तर $B$ है।

(B) सेल अभिक्रिया: $Zn_{(s)} + Cu^{2+}_{(aq)} \rightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + Cu_{(s)}$.
यहाँ,स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या $n = 2$ है।
मानक सेल विभव $E^0_{cell} = 1.10 \, V$ है।
सेल द्वारा प्राप्त अधिकतम कार्य $(W_{max})$ गिब्स मुक्त ऊर्जा में कमी $(-\Delta G^0)$ के बराबर होता है।
सूत्र: $W_{max} = nFE^0_{cell}$.
मान रखने पर: $W_{max} = 2 \times 96500 \, C/mol \times 1.10 \, V$.
$W_{max} = 212300 \, J/mol$.
$kJ$ में बदलने पर: $W_{max} = \frac{212300}{1000} \, kJ = 212.30 \, kJ$.

(B) एक गैल्वेनिक सेल में,कैथोड वह इलेक्ट्रोड है जहाँ अपचयन (reduction) होता है।
सेल $Zn|ZnSO_4||CuSO_4|Cu$ के लिए,कैथोड कॉपर इलेक्ट्रोड है।
कॉपर कैथोड पर होने वाली अपचयन अभिक्रिया है: $Cu^{2+} + 2e^- \to Cu$.

(A) एक गैल्वेनिक सेल में,ऑक्सीकरण अर्ध-अभिक्रिया एनोड (बाईं ओर) पर होती है और अपचयन अर्ध-अभिक्रिया कैथोड (दाईं ओर) पर होती है।
दी गई अभिक्रिया है: $Cu + 2Ag^{+} \to Cu^{+2} + 2Ag$.
ऑक्सीकरण: $Cu_{(s)} \to Cu^{+2}_{(aq)} + 2e^-$.
अपचयन: $2Ag^{+}_{(aq)} + 2e^- \to 2Ag_{(s)}$.
सेल निरूपण को इस प्रकार लिखा जाता है: $\text{Anode} | \text{Anode electrolyte} || \text{Cathode electrolyte} | \text{Cathode}$.
अतः,सही निरूपण $Cu_{(s)}|Cu^{+2}_{(aq)}||Ag^{+}_{(aq)}|Ag_{(s)}$ है।

(B) सेल निरूपण $Zn_{(s)} | Zn^{2+}_{(aq)} || Cu^{2+}_{(aq)} | Cu_{(s)}$ डेनियल सेल को दर्शाता है।
इस विद्युत रासायनिक सेल में,एक $Zn$ छड़ को $ZnSO_4$ के विलयन में और एक $Cu$ छड़ को $CuSO_4$ के विलयन में डुबोया जाता है,जो लवण सेतु (salt bridge) द्वारा जुड़े होते हैं।

(C) साल्ट-ब्रिज में इलेक्ट्रोलाइट के लिए मुख्य आवश्यकता यह है कि धनायन और ऋणायन की परिवहन संख्या (या आयनिक गतिशीलता) लगभग समान होनी चाहिए।
$KNO_3$ विलयन में,$K^+$ और $NO_3^-$ के आयनिक वेग लगभग समान होते हैं।
यह सुनिश्चित करता है कि जंक्शन विभव न्यूनतम रहे और दोनों अर्ध-सेलों के बीच विद्युत तटस्थता प्रभावी ढंग से बनी रहे।
इसलिए,विकल्प $(C)$ सही है।

(B) एक मानक विद्युत रासायनिक सेल में,जिस इलेक्ट्रोड का अपचयन विभव (reduction potential) कम होता है,वह एनोड के रूप में कार्य करता है और जिसका अपचयन विभव अधिक होता है,वह कैथोड के रूप में कार्य करता है।
$H_2/H^+$ और $Cu^{2+}/Cu$ प्रणाली के लिए,$Cu^{2+}/Cu$ का मानक अपचयन विभव $+0.34 \ V$ है और $H^+/H_2$ का $0.00 \ V$ है।
चूंकि $E^{\circ}_{Cu^{2+}/Cu} > E^{\circ}_{H^+/H_2}$,इसलिए $Cu$ कैथोड के रूप में (जहाँ अपचयन होता है) और $H_2$ एनोड के रूप में (जहाँ ऑक्सीकरण होता है) कार्य करता है।
अतः,$H_2$ एनोड है और $Cu$ कैथोड है।

(C) दी गई अभिक्रिया में,$Cu$ इलेक्ट्रॉन खोकर $Cu^{2+}$ बनाता है,जो एक ऑक्सीकरण प्रक्रिया है।
$Ag^{+}$ इलेक्ट्रॉन ग्रहण करके $Ag$ बनाता है,जो एक अपचयन (reduction) प्रक्रिया है।
अतः,अपचयन अर्ध-सेल अभिक्रिया $Ag^{+} + e^- \to Ag$ है।

(A) एक गैल्वेनिक सेल में,एनोड ऋणात्मक इलेक्ट्रोड होता है जहाँ ऑक्सीकरण होता है,और कैथोड धनात्मक इलेक्ट्रोड होता है जहाँ अपचयन होता है।
इसलिए,कथन '$A$' गलत है क्योंकि एनोड ऋणात्मक होता है,धनात्मक नहीं।

(B) लेड स्टोरेज बैटरी में,एनोड लेड $(Pb)$ का बना होता है।
डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान,एनोड पर लेड का ऑक्सीकरण होता है।
ऑक्सीकरण की अर्ध-अभिक्रिया: $PbO_2(s)+4 H^{+}(aq)+SO_4{ }^{2-}(aq)+2 e^{-} \rightarrow PbSO_4(s)+2 H_2 O(l)$
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(B) शुष्क सेल (लेक्लांशे सेल) में,जिंक का पात्र एनोड के रूप में कार्य करता है।
एनोड पर ऑक्सीकरण होता है,जहाँ जिंक धातु इलेक्ट्रॉन खोकर जिंक आयन बनाती है।
अभिक्रिया है: $Zn_{(s)} \to Zn^{2+} + 2e^-$.

(C) एनोड वह इलेक्ट्रोड है जहाँ ऑक्सीकरण अभिक्रिया होती है।
ऑक्सीकरण के दौरान,पदार्थ इलेक्ट्रॉन खो देता है।
इसके विपरीत,कैथोड वह इलेक्ट्रोड है जहाँ अपचयन (रिडक्शन) अभिक्रिया होती है,जिसमें इलेक्ट्रॉन ग्रहण किए जाते हैं।

(D) लेड स्टोरेज बैटरी के चार्जिंग के दौरान,सेल एक विद्युत अपघटनी सेल के रूप में कार्य करता है।
कैथोड पर (चार्जिंग के दौरान ऋणात्मक इलेक्ट्रोड),अपचयन अभिक्रिया होती है: $PbSO_4(s) + 2e^- \to Pb(s) + SO_4^{2-}(aq)$।
एनोड पर (चार्जिंग के दौरान धनात्मक इलेक्ट्रोड),ऑक्सीकरण अभिक्रिया होती है: $PbSO_4(s) + 2H_2O(l) \to PbO_2(s) + SO_4^{2-}(aq) + 4H^{+}(aq) + 2e^-$।
नोट: दिया गया विकल्प $(d)$ एनोड पर होने वाली अभिक्रिया को दर्शाता है।

(B) सही उत्तर $(B)$ है।
ड्राई सेल (लेक्लांशे सेल) में $MnO_2$ (मैंगनीज डाइऑक्साइड) एक डिपोलराइज़र के रूप में कार्य करता है।
इसका उपयोग कैथोड पर उत्पन्न हाइड्रोजन गैस को पानी में ऑक्सीकृत करने के लिए किया जाता है,जिससे सेल का ध्रुवीकरण (polarization) रुक जाता है।

(D) सही विकल्प $(D)$ है।
लेड स्टोरेज बैटरी के डिस्चार्ज होने के दौरान,रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार होती है:
$Pb(s) + PbO_2(s) + 2H_2SO_4(aq) \rightarrow 2PbSO_4(s) + 2H_2O(l)$
समीकरण में दिखाए अनुसार,डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान $H_2SO_4$ की खपत होती है।

(D) विद्युतरासायनिक श्रेणी धातुओं की सक्रियता को दर्शाती है। विद्युतरासायनिक श्रेणी में नीचे स्थित धातु,श्रेणी में ऊपर स्थित धातु को उसके लवण के विलयन से विस्थापित नहीं कर सकती है।
चूंकि विद्युतरासायनिक श्रेणी में $Cu$,$Al$ के नीचे स्थित है,इसलिए $Cu$,$Al$ से कम विद्युत-धनात्मक है।
अतः,$Cu$,$Al(NO_3)_3$ के विलयन से $Al$ को विस्थापित नहीं कर सकता है।
इस प्रकार,कोई अभिक्रिया नहीं होगी।

(C) एक विद्युत-रासायनिक सेल में,स्वतः प्रवर्तित रेडॉक्स अभिक्रियाओं के माध्यम से रासायनिक ऊर्जा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

(A) गैल्वेनिक सेल में साल्ट ब्रिज का मुख्य कार्य दो अर्ध-सेलों के बीच आयनों के प्रवाह की अनुमति देकर विद्युत परिपथ को पूरा करना और विलयनों में विद्युत तटस्थता बनाए रखना है। अतः,सही विकल्प $(A)$ है।

(D) सही उत्तर $D$ है।
विद्युत रासायनिक श्रेणी के अनुसार,$Cu^{2+}/Cu$ का मानक अपचयन विभव $E^o = +0.34 \ V$ है और $Fe^{2+}/Fe$ का $E^o = -0.44 \ V$ है।
चूंकि $Cu$ का अपचयन विभव $Fe$ से अधिक है,इसलिए $Cu$,$Fe$ को उसके लवण विलयन से विस्थापित नहीं कर सकता है।
अतः,जब $Cu$ की पट्टी को $FeSO_4$ विलयन में रखा जाता है तो कोई अभिक्रिया नहीं होती है।

(A) लवण सेतु आमतौर पर एक ऐसे अक्रिय विद्युत अपघट्य का उपयोग करके बनाया जाता है जिसके आयनों की परिवहन संख्या समान होती है,जैसे कि $KCl$,$KNO_3$,या $NH_4NO_3$।
$CH_3COOK$ (पोटेशियम एसीटेट) का उपयोग आमतौर पर नहीं किया जाता है क्योंकि एसीटेट आयन $(CH_3COO^-)$ जल-अपघटन कर सकता है या विलयन में मौजूद अन्य आयनों के साथ अभिक्रिया कर सकता है,जो सेल विभव को प्रभावित कर सकता है या अवक्षेप पैदा कर सकता है।

(D) मानक संदर्भ इलेक्ट्रोड,जिसे कैलोमेल इलेक्ट्रोड के रूप में जाना जाता है,पारा $(Hg)$,मरक्यूरस क्लोराइड $(Hg_2Cl_2)$ और पोटेशियम क्लोराइड $(KCl)$ के घोल का उपयोग करके बनाया जाता है।

(B) हाइड्रोजन-ऑक्सीजन ईंधन सेल में,दो इलेक्ट्रोडों के बीच विभवांतर उत्पन्न करने के लिए निम्नलिखित अभिक्रियाएं होती हैं:
एनोड: $2H_{2(g)} + 4OH^{-}_{(aq)} \to 4H_2O_{(l)} + 4e^{-}$
कैथोड: $O_{2(g)} + 2H_2O_{(l)} + 4e^{-} \to 4OH^{-}_{(aq)}$
कुल अभिक्रिया: $2H_{2(g)} + O_{2(g)} \to 2H_2O_{(l)}$
यह शुद्ध अभिक्रिया हाइड्रोजन के दहन के समान है,जो इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को सुगम बनाती है और विभवांतर उत्पन्न करती है।

(C) $Daniel$ सेल में कॉपर इलेक्ट्रोड कैथोड के रूप में कार्य करता है। \\ सेल के संचालन के दौरान,विद्युत तटस्थता बनाए रखने के लिए इलेक्ट्रोलाइट में मौजूद धनायन कैथोड (कॉपर इलेक्ट्रोड) की ओर गति करते हैं,जहाँ अपचयन $(reduction)$ होता है। \\ अतः,कथन $(c)$ सही है।

(B) $Cu^{2+}/Cu$ का मानक अपचयन विभव $+0.34 \ V$ है,जबकि $H^+/H_2$ के लिए यह $0.00 \ V$ है।
चूंकि $H_2$ का अपचयन विभव $Cu$ से कम है,इसलिए $H_2$ एनोड के रूप में (जहाँ ऑक्सीकरण होता है) और $Cu$ कैथोड के रूप में (जहाँ अपचयन होता है) कार्य करता है।
अतः,सही कथन यह है कि $H_2$ एनोड है और $Cu$ कैथोड है।

(D) ईंधन सेल ऐसे विद्युत रासायनिक उपकरण हैं जो $H_2$,$CH_4$,या $CH_3OH$ जैसे ईंधन के दहन की ऊर्जा को सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
$1$. वे बिजली उत्पादन की पारंपरिक विधियों की तुलना में अधिक कुशल होते हैं।
$2$. वे प्रदूषण मुक्त होते हैं क्योंकि उप-उत्पाद आमतौर पर पानी होता है।
$3$. वे तब तक लगातार चलते हैं जब तक इलेक्ट्रोड पर अभिकारकों की आपूर्ति होती रहती है।
इसलिए,दिए गए सभी कथन सत्य हैं।

(A) सही विकल्प $(A)$ है।
लेड स्टोरेज बैटरी में विद्युत अपघट्य (electrolyte) के रूप में तनु $H_2SO_4$ का उपयोग किया जाता है।

(C) दी गई सेल अभिक्रिया $2AgCl_{(s)} + H_{2(g)} \to 2HCl_{(aq)} + 2Ag_{(s)}$ है।
इस अभिक्रिया में,एनोड पर $H_2$ का $H^+$ में ऑक्सीकरण होता है और कैथोड पर $AgCl$ का $Ag$ में अपचयन होता है।
एनोड एक मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड है जिसे $Pt_{(s)} | H_{2(g)}, 1 \ bar | H^+_{(aq)}$ के रूप में दर्शाया जाता है।
कैथोड में $Ag/AgCl$ इलेक्ट्रोड शामिल है,जिसे $Cl^-_{(aq)} | AgCl_{(s)} | Ag_{(s)}$ के रूप में दर्शाया जाता है।
इन दोनों को मिलाने पर,सेल का संकेतन $Pt_{(s)} | H_{2(g)}, 1 \ bar | 1 \ M \ HCl_{(aq)} | AgCl_{(s)} | Ag_{(s)}$ है।

(C) विद्युत अपघटन के दौरान,जिस धनायन का मानक अपचयन विभव सबसे अधिक होता है,उसका कैथोड पर पहले अपचयन होता है।
दिए गए अपचयन विभवों की तुलना करने पर: $E^0_{Ag^{+}/Ag} (+0.80 \ V) > E^0_{Hg_2^{2+}/Hg} (+0.79 \ V) > E^0_{Cu^{2+}/Cu} (+0.34 \ V) > E^0_{Mg^{2+}/Mg} (-2.37 \ V)$।
अतः,निक्षेपण का क्रम $Ag$,फिर $Hg$,और फिर $Cu$ है।
$Mg^{2+}$ आयनों का अपचयन नहीं होता है क्योंकि जलीय विलयन में $Mg^{2+}$ के अपचयन की तुलना में जल का अपचयन $(2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 + 2OH^-)$ अधिक धनात्मक विभव पर होता है।
इस प्रकार,निक्षेपण का क्रम $Ag, Hg, Cu$ है।

(A) होने वाली अभिक्रिया है: $Cu(s) + 2Ag^+(aq) \rightarrow Cu^{2+}(aq) + 2Ag(s)$.
चूंकि $Ag^+/Ag$ $(+0.80 \ V)$ का मानक अपचयन विभव $Cu^{2+}/Cu$ $(+0.34 \ V)$ से अधिक है,इसलिए $Cu$ का ऑक्सीकरण होकर $Cu^{2+}$ आयन बनते हैं।
विलयन का नीला रंग जलीय माध्यम में उपस्थित जलयोजित $Cu^{2+}$ आयनों के कारण होता है।

(A) धातुओं की जल के साथ रासायनिक अभिक्रियाशीलता विद्युत रासायनिक श्रेणी में उनके स्थान द्वारा निर्धारित की जाती है। जिन धातुओं के मानक अपचयन विभव (standard reduction potential) अधिक ऋणात्मक होते हैं,वे अधिक अभिक्रियाशील होती हैं। मानक अपचयन विभव $(E^{\circ})$ इस प्रकार हैं: $K^+/K = -2.93 \ V$,$Mg^{2+}/Mg = -2.37 \ V$,$Zn^{2+}/Zn = -0.76 \ V$,और $Cu^{2+}/Cu = +0.34 \ V$। चूँकि अपचयन विभव बढ़ने पर अभिक्रियाशीलता घटती है,इसलिए अभिक्रियाशीलता का सही क्रम $K > Mg > Zn > Cu$ है।

(C) संतृप्त कैलोमेल इलेक्ट्रोड $(SCE)$ इलेक्ट्रोकेमिस्ट्री में उपयोग किया जाने वाला एक सामान्य संदर्भ इलेक्ट्रोड है।
इसमें मरकरी $(Hg)$ होता है जो मरक्यूरस क्लोराइड $(Hg_2Cl_2)$ के पेस्ट और पोटेशियम क्लोराइड $(KCl)$ के संतृप्त घोल के संपर्क में रहता है।
इसलिए,इस इलेक्ट्रोड के निर्माण में उपयोग किया जाने वाला पदार्थ $Hg_2Cl_2$ (मरक्यूरस क्लोराइड) है।