Mix Examples of General Principles and processes of Isolation of Elements Questions in Hindi

(A) कॉपर पाइराइट से कॉपर के निष्कर्षण में निम्नलिखित चरण शामिल हैं:
$1$. अयस्क को पीसना और फेन प्लवन विधि द्वारा उसका सांद्रण करना।
$2$. सल्फर को हटाने और आयरन को $FeO$ में बदलने के लिए भर्जन (roasting) करना,फिर फ्लक्स के रूप में सिलिका $(SiO_2)$ मिलाकर इसे धातुमल $(FeSiO_3)$ के रूप में हटाना।
$3$. कॉपर मैट $(Cu_2S + FeS)$ प्राप्त करने के लिए परावर्तनी भट्टी में गलन (smelting) करना।
$4$. मैट का बेसेमरीकरण (Bessemerization) करना,जिसमें स्वतः-अपचयन होता है: $2Cu_2S + 3O_2 \rightarrow 2Cu_2O + 2SO_2$ और $2Cu_2O + Cu_2S \rightarrow 6Cu + SO_2$। इससे 'ब्लिस्टर कॉपर' प्राप्त होता है।
$5$. ब्लिस्टर कॉपर का शोधन आमतौर पर विद्युत-अपघटनी शोधन द्वारा किया जाता है,न कि कार्बन अपचयन द्वारा।
अतः,$A, B$ और $C$ चरण सही हैं।

(B) मैलाकाइट $(CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2)$ के भर्जन से $CuO$ प्राप्त होता है,क्यूप्राइट $(Cu_2O)$ नहीं। अतः,$(A)$ गलत है।
$(B)$ कैलेमाइन $(ZnCO_3)$ के निस्तापन से जिंकइट $(ZnO)$ प्राप्त होता है: $ZnCO_3 \rightarrow ZnO + CO_2$। अतः,$(B)$ सही है।
$(C)$ कॉपर पाइराइट्स $(CuFeS_2)$ को सिलिका $(SiO_2)$ के साथ रिवरबरेटरी भट्टी में गर्म किया जाता है। $FeO$,$SiO_2$ के साथ अभिक्रिया करके $FeSiO_3$ (धातुमल) बनाता है: $FeO + SiO_2 \rightarrow FeSiO_3$। अतः,$(C)$ सही है।
$(D)$ अशुद्ध चांदी को हवा $(O_2)$ की उपस्थिति में जलीय $KCN$ के साथ उपचारित करके एक घुलनशील संकुल बनाया जाता है,जिसका बाद में $Zn$ द्वारा अपचयन किया जाता है: $4Ag + 8CN^- + 2H_2O + O_2 \rightarrow 4[Ag(CN)_2]^- + 4OH^-$; $2[Ag(CN)_2]^- + Zn \rightarrow [Zn(CN)_4]^{2-} + 2Ag$। अतः,$(D)$ सही है।
इसलिए,सही कथन $(B)$,$(C)$ और $(D)$ हैं।

(B) . $2 Na[Al(OH)_4]_{(aq)} + CO_2 \longrightarrow Na_2CO_3 + H_2O + 2 Al(OH)_3(\downarrow)$। यह सही है क्योंकि जलयोजित एल्युमिना अवक्षेपित होता है।
$B$. मिश्रण का गलनांक कम करने और चालकता बढ़ाने के लिए $Na_3AlF_6$ (क्रायोलाइट) मिलाया जाता है। यह सही है।
$C$. विद्युत अपघटन के दौरान,कार्बन एनोड ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करके $CO$ और $CO_2$ बनाते हैं। यह सही है।
$D$. विद्युत अपघटनी सेल में कार्बन की परत वाला एक स्टील का बर्तन होता है जो कैथोड के रूप में कार्य करता है। यह सही है।
अतः,सभी कथन $A, B, C,$ और $D$ सत्य हैं।

(B) $PbS + 2PbO \rightarrow 3Pb + SO_2$ (स्व-अपचयन)।
$(B)$ सिलिका $(SiO_2)$ का उपयोग $FeO$ अशुद्धि को $FeSiO_3$ धातुमल (slag) के रूप में हटाने के लिए किया जाता है,न कि कॉपर सिलिकेट बनाने के लिए।
$(C)$ $CuFeS_2$ अयस्क का भर्जन द्वारा आंशिक ऑक्सीकरण किया जाता है,जिसके बाद $Cu_2S$ का स्व-अपचयन होकर ब्लिस्टर कॉपर प्राप्त होता है।
$(D)$ सायनाइड प्रक्रिया में,जिंक पाउडर का उपयोग $Na[Au(CN)_2]$ से सोने को अवक्षेपित करने के लिए किया जाता है: $2Na[Au(CN)_2] + Zn \rightarrow Na_2[Zn(CN)_4] + 2Au$।

(A) गलत। एल्युमिनियम का विद्युत रासायनिक निष्कर्षण (Hall-Heroult प्रक्रिया) $900-1000^{\circ} C$ के आसपास के तापमान पर किया जाता है,न कि $2500^{\circ} C$ से अधिक पर।
$(B)$ सही। सोडियम एल्युमिनेट घोल को $CO_2$ गैस प्रवाहित करके उदासीन किया जाता है ताकि जलयोजित एल्युमिना अवक्षेपित हो सके: $2Na[Al(OH)_4]_{(aq)} + 2CO_{2(g)} \rightarrow Al_2O_3 \cdot 3H_2O_{(s)} \downarrow + 2NaHCO_{3(aq)}$.
$(C)$ सही। बॉक्साइट का सांद्रण (Bayer's प्रक्रिया) गर्म जलीय $NaOH$ में $Al_2O_3$ को घोलकर किया जाता है: $Al_2O_3(s) + 2NaOH(aq) + 3H_2O(l) \rightarrow 2Na[Al(OH)_4](aq)$.
$(D)$ सही। $Al_2O_3$ का विद्युत अपघटन $Na_3AlF_6$ (क्रायोलाइट) और $CaF_2$ के मिश्रण के साथ किया जाता है ताकि गलनांक कम हो और चालकता बढ़े,जिससे कैथोड पर $Al$ और एनोड पर $CO_2$ प्राप्त होता है।

(C) चूना पत्थर $(CaCO_3)$ $CaO$ में विघटित होता है,जो सिलिका $(SiO_2)$ अशुद्धि के साथ प्रतिक्रिया करके कैल्शियम सिलिकेट $(CaSiO_3)$ स्लैग बनाता है: $CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3$। यह सही है।
$(B)$ पिग आयरन ब्लास्ट फर्नेस से प्राप्त लोहा है,जिसमें लगभग $4 \%$ कार्बन और $S, P, Si, Mn$ जैसी कई अशुद्धियाँ होती हैं। यह सही है।
$(C)$ फर्नेस के गर्म हिस्से में,कोक $CO_2$ के साथ प्रतिक्रिया करके $CO$ उत्पन्न करता है: $C + CO_2 \rightarrow 2CO$। यह सही है।
$(D)$ निकास गैसों में मुख्य रूप से $N_2$ और $CO$ होते हैं,$NO_2$ नहीं। यह गलत है।

(A) कांसा $Cu$ और $Sn$ की मिश्रधातु है। $(A-IV)$
पीतल $Cu$ और $Zn$ की मिश्रधातु है। $(B-III)$
$UK$ सिल्वर सिक्का $Cu$ और $Ni$ की मिश्रधातु है। $(C-I)$
स्टेनलेस स्टील $Fe, Cr, Ni,$ और $C$ की मिश्रधातु है। $(D-II)$
अतः,सही मिलान $A-IV, B-III, C-I, D-II$ है।

(B) क्रोमाइट अयस्क का $Na_2CO_3$ के साथ ऑक्सीजन की उपस्थिति में संलयन की रासायनिक अभिक्रिया है:
$4FeCr_2O_4 + 8Na_2CO_3 + 7O_2 \rightarrow 8Na_2CrO_4 + 2Fe_2O_3 + 8CO_2$
इस अभिक्रिया में,$Na_2CrO_4$ (सोडियम क्रोमेट) जल में घुलनशील है,जबकि $Fe_2O_3$ (फेरिक ऑक्साइड) जल में अघुलनशील है।
$Fe_2O_3$ का मोलर द्रव्यमान इस प्रकार है:
$M = (2 \times 56) + (3 \times 16) = 112 + 48 = 160 \ g \ mol^{-1}$.

(D) पीतल तांबे $(Cu)$ और जस्ता $(Zn)$ की एक मिश्रधातु है।
इसमें मुख्य घटक के रूप में लोहा $(Fe)$ नहीं होता है,जिससे यह एक अलौह मिश्रधातु बन जाती है।
निकेल स्टील,क्रोमियम स्टील और स्टेनलेस स्टील सभी लौह मिश्रधातु हैं क्योंकि उनमें लोहा होता है।

(C) टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में,विशेष रूप से अल्ट्रा-हाई स्पीड उड़ान के लिए किया जाता है,क्योंकि वे उच्च तापमान पर उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों और उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात को बनाए रखते हैं।

(A) पीतल तांबे $(Cu)$ और जस्ते $(Zn)$ की एक मिश्रधातु है।
इसमें लोहा $(Fe)$ नहीं होता है,इसलिए इसे अलौह मिश्रधातु के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

(A) बैबिट मेटल मुख्य रूप से टिन से बनी एक नरम मिश्रधातु है।
इसमें सामान्यतः $89.3 \%$ टिन,$7.1 \%$ एंटीमनी और $3.6 \%$ कॉपर होता है।

(A) जर्मन सिल्वर कॉपर $(Cu)$,जिंक $(Zn)$ और निकेल $(Ni)$ की एक मिश्रधातु है,जो आमतौर पर $2:1:1$ के अनुपात में होती है।
इसमें टिन $(Sn)$ मौजूद नहीं होता है।

(C) लोहे के निर्माण में ब्लास्ट फर्नेस में डाले जाने वाले भुने हुए अयस्क,कोक और चूना पत्थर का अनुपात $12: 5: 3$ होता है।
इस मिश्रण को चार्ज कहा जाता है।

(B) कांस्य मुख्य रूप से तांबे $(Cu)$ और टिन $(Sn)$ की मिश्र धातु है। इसलिए,सही विकल्प $B$ है।

(D) जर्मन सिल्वर तांबे $(Cu)$,निकल $(Ni)$ और जस्ता $(Zn)$ की एक मिश्र धातु है।
इसका सामान्य संगठन लगभग $50\%$ तांबा,$25\%$ निकल और $25\%$ जस्ता होता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(A) सही कथन यह है कि कलेक्टर्स फेन प्लवन के दौरान खनिज कणों की अन-आर्द्रता (non-wettability) को बढ़ाते हैं,न कि आर्द्रता को। कलेक्टर्स के उदाहरणों में पाइन ऑयल,ज़ैंथेट्स और फैटी एसिड शामिल हैं। इसलिए,विकल्प $A$ गलत है।

(C) दी गई मिश्रधातुओं का संगठन इस प्रकार है:
$I$. पीतल $Cu$ और $Zn$ की मिश्रधातु है। (गलत)
$II$. कांसा $Cu$ और $Sn$ की मिश्रधातु है। (गलत)
$III$. जर्मन सिल्वर $Cu$,$Zn$ और $Ni$ की मिश्रधातु है। (सही)
$IV$. पीतल $Cu$ और $Zn$ की मिश्रधातु है। (सही)
अतः,कथन $III$ और $IV$ सही हैं।

(D) ड्यूराल्युमिन एक मिश्रधातु है जिसमें मुख्य रूप से $95 \% Al$,$3 \% Cu$,$0.5-1 \% Mg$ और $1-1.5 \% Mn$ होता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(D) जर्मन सिल्वर कॉपर $(Cu)$,जिंक $(Zn)$ और निकेल $(Ni)$ की एक मिश्रधातु है।
पीतल मुख्य रूप से कॉपर $(Cu)$ और जिंक $(Zn)$ की मिश्रधातु है।
दोनों की तुलना करने पर,कॉपर $(Cu)$ और जिंक $(Zn)$ दोनों मिश्रधातुओं में सामान्य हैं।
निकेल $(Ni)$ जर्मन सिल्वर में मौजूद होता है लेकिन पीतल में नहीं होता है।
अतः,वह धातु जो दोनों में सामान्य नहीं है,वह निकेल $(Ni)$ है।
इसलिए,विकल्प $(D)$ सही उत्तर है।

(D) $Fe$ (लोहा) के निष्कर्षण में,$FeO$ अशुद्धि को आयरन सिलिकेट धातुमल $(FeSiO_3)$ के रूप में हटाने के लिए फ्लक्स के रूप में सिलिका $(SiO_2)$ मिलाया जाता है।
$Cu$ (तांबा) के निष्कर्षण में,अशुद्धि के रूप में मौजूद $FeS$ को $SiO_2$ फ्लक्स मिलाकर आयरन सिलिकेट धातुमल $(FeSiO_3)$ के रूप में हटाया जाता है।
$Zn$ (जस्ता) के निष्कर्षण में,$FeO$ अशुद्धि को $SiO_2$ फ्लक्स मिलाकर आयरन सिलिकेट धातुमल $(FeSiO_3)$ के रूप में हटाया जाता है।
अतः,$Fe$,$Cu$ और $Zn$ में अशुद्धियों को धातुमल के रूप में हटाया जाता है।

(B) कॉपर मैट कॉपर पाइराइट्स $(CuFeS_2)$ से कॉपर के निष्कर्षण के दौरान प्राप्त एक पिघला हुआ मिश्रण है।
यह मुख्य रूप से क्यूप्रस सल्फाइड $(Cu_2S)$ और फेरस सल्फाइड $(FeS)$ से बना होता है।

(B) एलिंघम आरेख एक ग्राफ है जो यौगिकों की स्थिरता पर तापमान की निर्भरता को दर्शाता है।
यह ऑक्साइड और अन्य यौगिकों के निर्माण के लिए मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा परिवर्तन $(\Delta G^{\circ})$ बनाम तापमान $(T)$ का एक आलेख है।

(B) निस्तापन: जलयोजित कार्बोनेट या हाइड्रॉक्साइड अयस्कों के लिए उपयोग किया जाता है,जैसे मैलाकाइट,$CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2$ ($4$ से मेल खाता है)।
$(B)$ भर्जन: सल्फाइड अयस्कों के लिए उपयोग किया जाता है,जैसे गैलेना,$PbS$ ($1$ से मेल खाता है)।
$(C)$ चुंबकीय पृथक्करण: चुंबकीय अयस्कों या गैंग के लिए उपयोग किया जाता है,जैसे मैग्नेटाइट,$Fe_3O_4$ ($2$ से मेल खाता है)।
$(D)$ धातु ऑक्साइड का कार्बन द्वारा अपचयन: भट्टी में ऊष्मा के अनुप्रयोग द्वारा कार्बन का उपयोग करके धातु ऑक्साइड का अपचयन,जो कि पाइरोमेटालर्जी का एक प्रकार है ($3$ से मेल खाता है)।
अतः,सही मिलान $A-4, B-1, C-2, D-3$ है।

(C) कथन-$I$ सही है। हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रिया में,शुद्ध $Al_2O_3$ का गलनांक बहुत अधिक होता है और यह विद्युत का कुचालक होता है। $Na_3AlF_6$ (क्रायोलाइट) और $CaF_2$ (फ्लोर्सपार) मिलाने से मिश्रण का गलनांक कम हो जाता है और इसकी विद्युत चालकता बढ़ जाती है।
कथन-$II$ गलत है। जिरकोनियम $(Zr)$ को वैन अर्केल विधि द्वारा शुद्ध किया जाता है,जिसमें एक वाष्पशील आयोडाइड $(ZrI_4)$ का निर्माण और उसके बाद उसका तापीय अपघटन शामिल है। ज़ोन रिफाइनिंग का उपयोग आमतौर पर $Si$ और $Ge$ जैसे अर्धचालकों के लिए किया जाता है।

(A) सही मिलान इस प्रकार है:
$A. Al_2O_3 + 2NaOH + 3H_2O \rightarrow 2Na[Al(OH)_4]$ $\text{निक्षालन}$ $(V)$ का एक उदाहरण है।
$B. Ni(CO)_4 \xrightarrow{230^{\circ}C} Ni + 4CO$ $\text{वाष्प प्रावस्था परिष्करण}$ $(III)$ (मोंड प्रक्रम) का एक उदाहरण है।
$C. Fe_2O_3 \cdot 3H_2O \xrightarrow{\Delta} Fe_2O_3 + 3H_2O$ $\text{निस्तापन}$ $(II)$ का एक उदाहरण है।
$D. 2PbS + 3O_2 \rightarrow 2PbO + 2SO_2$ $\text{भर्जन}$ $(I)$ का एक उदाहरण है।
अतः,सही क्रम $A-V, B-III, C-II, D-I$ है।

(D) $(i)$ मैक-आर्थर फॉरेस्ट साइनाइड प्रक्रिया में,$Zn$ साइनाइड संकुलों से $Ag$ और $Au$ को विस्थापित करने के लिए अपचायक के रूप में कार्य करता है: $2[M(CN)_2]^- + Zn \rightarrow [Zn(CN)_4]^{2-} + 2M$ (जहाँ $M = Ag$ या $Au$ है)।
$(ii)$ जिंक कम क्वथनांक वाली धातु है,इसलिए इसे आसवन द्वारा परिष्कृत किया जाता है।
$(iii)$ मैलाकाइट कॉपर $(CuCO_3 \cdot Cu(OH)_2)$ का अयस्क है,निकल का नहीं।
अतः,कथन $(i)$ और $(ii)$ सही हैं।

(A, B, C) $1$. कॉपर मैट $Cu_2S$ और $FeS$ का मिश्रण है। अतः,कथन $A$ सही है।
$2$. पिग आयरन ब्लास्ट फर्नेस से प्राप्त लोहा है और इसमें लगभग $4 \%$ कार्बन होता है। अतः,कथन $B$ सही है।
$3$. ब्लिस्टर कॉपर को यह नाम इसकी सतह पर $SO_2$ गैस के निकलने के कारण बनने वाले फफोलों (blisters) के कारण मिला है। अतः,कथन $C$ सही है।
$4$. वान आर्केल विधि का उपयोग $Zr$ और $Ti$ जैसी धातुओं के शोधन के लिए किया जाता है,न कि निकल के लिए। निकल का शोधन मॉन्ड प्रक्रिया द्वारा किया जाता है। अतः,कथन $D$ गलत है।

(D) कॉपर पाइराइट्स $(CuFeS_2)$ से कॉपर के निष्कर्षण में,सल्फर को $SO_2$ के रूप में हटाने के लिए अयस्क का भर्जन किया जाता है।
$1$. $2 CuFeS_2 + O_2 \rightarrow Cu_2S + 2 FeS + SO_2$
$2$. $2 FeS + 3 O_2 \rightarrow 2 FeO + 2 SO_2$ (विकल्प $B$ आयरन की अशुद्धि को हटाने से संबंधित है)।
$3$. $FeO + SiO_2 \rightarrow FeSiO_3$ (विकल्प $C$ आयरन को हटाने के लिए धातुमल (slag) बनाने का चरण है)।
$4$. $2 Cu_2S + 3 O_2 \rightarrow 2 Cu_2O + 2 SO_2$ (विकल्प $A$ कॉपर मैट का आंशिक ऑक्सीकरण है)।
विकल्प $D$ $(SiO_2 + CaO \rightarrow CaSiO_3)$ आयरन के निष्कर्षण (वात्या भट्टी) में उपयोग की जाने वाली अभिक्रिया है,जिसमें $CaO$ फ्लक्स का उपयोग करके $SiO_2$ जैसी अम्लीय अशुद्धियों को हटाया जाता है। यह कॉपर के निष्कर्षण से संबंधित नहीं है।

(A, B, C, D) लिंट्ज़ और डोनाविट्ज़ $(L.D.)$ प्रक्रिया स्टील निर्माण के लिए एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है।
इसके मुख्य लाभ निम्नलिखित हैं:
$1$. उच्च दबाव वाली ऑक्सीजन के कारण यह प्रक्रिया बहुत तेज़ है।
$2$. यह $C$,$Si$,और $Mn$ जैसी अशुद्धियों को स्लैग के रूप में हटाकर बेहतर गुणवत्ता वाला स्टील प्रदान करती है।
$3$. कच्चे माल के रूप में स्क्रैप आयरन का उपयोग किया जा सकता है।
$4$. पुरानी विधियों की तुलना में परिचालन लागत कम है।
अतः,दिए गए सभी विकल्प $L.D.$ प्रक्रिया के लाभ हैं।

(C) औद्योगिक बेयर प्रक्रिया में,सोडियम एल्युमिनेट के घोल को ठंडा किया जाता है और ताजे अवक्षेपित एल्युमीनियम हाइड्रोक्साइड $(Al(OH)_3)$ के साथ सीडिंग की जाती है।
यह सीडिंग अतिसंतृप्त घोल से $Al(OH)_3$ के अवक्षेपण को प्रेरित करती है।
इसके अतिरिक्त,अतिरिक्त सोडियम हाइड्रोक्साइड को बेअसर करने के लिए अक्सर घोल से कार्बन डाइऑक्साइड $(CO_2)$ गुजारी जाती है,जो एल्युमीनियम हाइड्रोक्साइड के अवक्षेपण को और बढ़ावा देती है।
इसलिए,औद्योगिक सेटिंग्स में दोनों विधियों का सामान्य रूप से अभ्यास किया जाता है।