Reduction to free Metal Questions in Hindi

(C) एलिंगम आरेख के अनुसार,$Mg$ द्वारा $Al_2O_3$ का अपचयन ऊष्मागतिकीय रूप से संभव है क्योंकि $MgO$ के निर्माण का वक्र $1665 \ K$ से कम तापमान पर $Al_2O_3$ के निर्माण के वक्र के नीचे स्थित होता है।
हालाँकि,एल्युमिनियम के निष्कर्षण के लिए अपचायक के रूप में मैग्नीशियम का उपयोग किफायती नहीं है क्योंकि उत्पादित एल्युमिनियम के मूल्य की तुलना में मैग्नीशियम की लागत बहुत अधिक है।
इसलिए,कथन $3$ गलत है।

(B) ब्लास्ट फर्नेस में हेमेटाइट से $Fe$ के निष्कर्षण में चूना पत्थर $(CaCO_3)$ का उपयोग फ्लक्स के रूप में किया जाता है।
यह $CaO$ में विघटित हो जाता है,जो अयस्क में मौजूद सिलिकेट अशुद्धि (गैंग) को पिघले हुए स्लैग के रूप में हटा देता है।
$CaCO_3 \xrightarrow{\Delta} CaO + CO_2$
$CaO + SiO_2 \xrightarrow{\Delta} CaSiO_3$ (स्लैग)

(A) हेमेटाइट $(Fe_2O_3)$ से लोहे के निष्कर्षण में,मुख्य अशुद्धि सिलिका $(SiO_2)$ होती है,जो प्रकृति में अम्लीय होती है।
इस अम्लीय अशुद्धि को हटाने के लिए,क्षारीय फ्लक्स के रूप में चूना पत्थर $(CaCO_3)$ मिलाया जाता है।
उच्च तापमान पर,$CaCO_3$ विघटित होकर $CaO$ बनाता है $(CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2)$।
$CaO$ (फ्लक्स) $SiO_2$ (अशुद्धि) के साथ प्रतिक्रिया करके कैल्शियम सिलिकेट $(CaSiO_3)$ बनाता है,जिसे धातुमल (slag) कहा जाता है।
अतः,$x = SiO_2$ और $y = CaSiO_3$ है।

(D) ब्लास्ट फर्नेस में,$500-800 \ K$ का तापमान रेंज निम्न तापमान क्षेत्र है।
इस क्षेत्र में निम्नलिखित अपचयन (reduction) अभिक्रियाएँ होती हैं:
$(i)$ $3 Fe_2O_3 + CO \rightarrow 2 Fe_3O_4 + CO_2$
$(iii)$ $Fe_3O_4 + 4 CO \rightarrow 3 Fe + 4 CO_2$
$(iv)$ $Fe_2O_3 + CO \rightarrow 2 FeO + CO_2$
अभिक्रिया $(ii)$ इस विशिष्ट तापमान सीमा में प्राथमिक अपचयन चरण नहीं है।
अतः,सही अभिक्रियाएँ $(i)$,$(iii)$ और $(iv)$ हैं।

(B) ब्लास्ट फर्नेस से प्राप्त लोहे में लगभग $4 \%$ कार्बन और कम मात्रा में अन्य अशुद्धियाँ (जैसे $S, P, Si, Mn$) होती हैं।
इस प्रकार के लोहे को पिग आयरन कहा जाता है।

(B) ब्लास्ट फर्नेस में,आयरन ऑक्साइड का अपचयन अलग-अलग तापमान सीमाओं पर होता है।
$900-1500 \ K$ की तापमान सीमा (भट्टी का निचला भाग) में,निम्नलिखित अभिक्रियाएँ होती हैं:
$FeO + CO \rightarrow Fe + CO_2$
$C + CO_2 \rightarrow 2CO$
$CaO + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3$ (धातुमल/स्लैग).
अतः,इस क्षेत्र में $FeO + CO \rightarrow Fe + CO_2$ अभिक्रिया होती है।

(D) एल्युमिना $(Al_2O_3)$ से एल्युमीनियम के निष्कर्षण के लिए हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया में:
कैथोड पर: $Al^{3+} + 3e^- \rightarrow Al(l)$
एनोड पर: $C(s) + O^{2-} \rightarrow CO(g) + 2e^-$ और $C(s) + 2O^{2-} \rightarrow CO_2(g) + 4e^-$
कथन $(1)$,$(2)$,और $(3)$ सही हैं: क्रायोलाइट $(Na_3AlF_6)$ को $Al_2O_3$ में इसके गलनांक को कम करने और विद्युत चालकता बढ़ाने के लिए मिलाया जाता है। कार्बन की परत वाला स्टील का बर्तन कैथोड के रूप में और ग्रेफाइट की छड़ें एनोड के रूप में कार्य करती हैं।
कथन $(4)$ गलत है क्योंकि $CO_2$ गैस एनोड पर कार्बन छड़ों के ऑक्सीकरण के कारण उत्पन्न होती है,न कि कैथोड पर।

(B) लोहे के अयस्कों में सिलिका $(SiO_2)$ जैसी अम्लीय अशुद्धियाँ होती हैं।
ये अशुद्धियाँ कैल्शियम कार्बोनेट $(CaCO_3)$ के साथ अभिक्रिया करके गलित धातुमल (slag) बनाती हैं।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CaCO_3 + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3 + CO_2 \uparrow$
यहाँ,$CaSiO_3$ (कैल्शियम सिलिकेट) बनने वाला धातुमल है।

(A) कॉपर के धातु विज्ञान में,कॉपर पाइराइट्स $(CuFeS_2)$ को भूनकर सल्फर को $SO_2$ के रूप में हटाया जाता है और आयरन को $FeO$ में परिवर्तित किया जाता है,जिसे सिलिका $(SiO_2)$ मिलाकर $FeSiO_3$ स्लैग के रूप में हटा दिया जाता है।
इसके बाद,शेष कॉपर मैट में $Cu_2S$ और कुछ $FeS$ होता है।
इस मैट को बेसेमराइजेशन प्रक्रिया से गुजारा जाता है,जहाँ $Cu_2S$ शेष $Cu_2O$ (जो $Cu_2S$ के आंशिक ऑक्सीकरण द्वारा बनता है) के साथ प्रतिक्रिया करके धात्विक कॉपर उत्पन्न करता है:
$2Cu_2O + Cu_2S \rightarrow 6Cu + SO_2$.
इस प्रक्रिया को स्व-अपचयन (self-reduction) या ऑटो-रिडक्शन के रूप में जाना जाता है।

(B) कॉपर पाइराइट्स $(CuFeS_2)$ से कॉपर के निष्कर्षण के दौरान,अयस्क को रिवरबरेटरी भट्टी में भुना जाता है। प्राप्त मिश्रण,जिसे कॉपर मैट कहा जाता है,मुख्य रूप से क्यूप्रस सल्फाइड $(Cu_2S)$ और फेरस सल्फाइड $(FeS)$ से बना होता है।
$2CuFeS_2 + O_2 \longrightarrow Cu_2S + 2FeS + SO_{2(g)}$

(A) धातु ऑक्साइड का अपचयन अभिक्रिया द्वारा दर्शाया जाता है: $MO(s/l) + C(s) \rightarrow M(s/l) + CO(g)$.
गिब्स मुक्त ऊर्जा समीकरण के अनुसार,$\Delta G = \Delta H - T\Delta S$.
अभिक्रिया के स्वतःस्फूर्त होने के लिए,$\Delta G$ का मान ऋणात्मक होना चाहिए।
जब धातु ऑक्साइड द्रव अवस्था में होता है,तो ठोस अवस्था की तुलना में निकाय की एन्ट्रापी अधिक होती है।
परिणामस्वरूप,जब अभिकारक द्रव अवस्था में होता है तो अपचयन प्रक्रिया के लिए एन्ट्रापी परिवर्तन $(\Delta S)$ अधिक धनात्मक (या कम ऋणात्मक) हो जाता है,जिससे $-T\Delta S$ पद अधिक ऋणात्मक हो जाता है,जो अपचयन प्रक्रिया को सुगम बनाता है।

(C) कॉपर मैट $Cu_2S$ और $FeS$ का मिश्रण होता है।
भुने हुए कॉपर अयस्क (कॉपर पाइराइट्स,$CuFeS_2$) के प्रगलन (smelting) के दौरान,अयस्क को ब्लास्ट फर्नेस में सिलिका $(SiO_2)$ के साथ गर्म किया जाता है।
बना हुआ आयरन ऑक्साइड $(FeO)$ सिलिका के साथ प्रतिक्रिया करके धातुमल (slag,$FeSiO_3$) बनाता है,जबकि शेष $Cu_2S$ और $FeS$ पिघला हुआ कॉपर मैट बनाते हैं।
$2CuFeS_2 + O_2 \longrightarrow Cu_2S + 2FeS + SO_2$

(C) एलुमिना के विद्युत अपघटनी अपचयन (हॉल-हेरॉल्ट प्रक्रम) में,कैथोड पर एल्युमिनियम आयनों का अपचयन होता है:
$Al^{3+} + 3e^- \longrightarrow Al$

(C) कॉपर मैट कॉपर पाइराइट्स से कॉपर के निष्कर्षण के दौरान प्राप्त होता है।
यह मुख्य रूप से कॉपर$(I)$ सल्फाइड $(Cu_2S)$ और आयरन$(II)$ सल्फाइड $(FeS)$ का मिश्रण है।

(C) एलिंघम आरेख एक ग्राफ है जो यौगिकों,आमतौर पर धातु ऑक्साइड और सल्फाइड की स्थिरता पर तापमान की निर्भरता को दर्शाता है।
यह तापमान $(T)$ के विरुद्ध मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा में परिवर्तन $(\Delta G^{\circ})$ को आलेखित करता है।
इस आरेख का उपयोग विभिन्न अपचायकों (reducing agents) द्वारा धातु ऑक्साइड के अपचयन की व्यवहार्यता की भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है।

(A) सोने के निष्कर्षण में सोने की धातु को हवा $(O_2)$ की उपस्थिति में साइनाइड आयनों के साथ निक्षालन (leaching) करके घुलनशील संकुल $A$ बनाया जाता है:
$4 Au_{(s)} + 8 CN^{-}_{(aq)} + 2 H_2O_{(aq)} + O_{2(g)} \longrightarrow 4 [Au(CN)_2]^{-}_{(aq)} (A) + 4 OH^{-}_{(aq)}$
इसके बाद,जिंक जैसी अधिक इलेक्ट्रोपॉजिटिव धातु द्वारा विस्थापन करके संकुल से सोना पुनः प्राप्त किया जाता है,जिससे संकुल $B$ बनता है:
$2 [Au(CN)_2]^{-}_{(aq)} + Zn_{(s)} \longrightarrow [Zn(CN)_4]^{2-}_{(aq)} (B) + 2 Au_{(s)}$
अतः,$A$ का मान $[Au(CN)_2]^{-}$ है और $B$ का मान $[Zn(CN)_4]^{2-}$ है।
इसलिए,विकल्प $A$ सही उत्तर है।

(C) आर्जेन्टाइट $(Ag_2S)$ से सिल्वर का निष्कर्षण निम्नलिखित चरणों में होता है:
$1$. निक्षालन: $4Ag + 8CN^- + 2H_2O + O_2 \longrightarrow 4[Ag(CN)_2]^- + 4OH^-$. यहाँ,$O_2$ एक ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।
$2$. अवक्षेपण: $2[Ag(CN)_2]^- + Zn \longrightarrow 2Ag + [Zn(CN)_4]^{2-}$. यहाँ,$Zn$ डस्ट एक अपचायक के रूप में कार्य करता है।
अतः,$O_2$ ऑक्सीकारक है और $Zn$ डस्ट अपचायक है।

(B) कथन-$I$ सही है: एलिंगम आरेख ऑक्साइड के निर्माण के लिए $\Delta G^{\ominus}$ बनाम $T$ का एक आलेख है। यह एक उपयुक्त अपचायक चुनने में मदद करता है क्योंकि यदि अपचयन अभिक्रिया के लिए $\Delta G^{\ominus}$ ऋणात्मक है,तो एक धातु दूसरी धातु के ऑक्साइड का अपचयन कर सकती है। यह तब होता है जब एलिंगम आरेख में अपचायक के लिए रेखा धातु ऑक्साइड की रेखा के नीचे स्थित होती है।
कथन-$II$ गलत है: एलिंगम आरेख में,$\Delta G^{\ominus}$ का अधिक ऋणात्मक मान धातु ऑक्साइड की अधिक स्थिरता को दर्शाता है। इसलिए,निम्न (अधिक ऋणात्मक) $\Delta G^{\ominus}$ वाला धातु ऑक्साइड,उच्च (कम ऋणात्मक) $\Delta G^{\ominus}$ वाले ऑक्साइड की तुलना में अधिक स्थिर होता है।

(A) एलिंघम आरेख के अनुसार,$1350^{\circ} C$ से नीचे के तापमान पर $MgO$ के निर्माण की रेखा $Al_2O_3$ के निर्माण की रेखा से नीचे स्थित होती है।
इसलिए,$Mg$,$1350^{\circ} C$ से नीचे $Al_2O_3$ को $Al$ में अपचयित कर सकता है।
$1350^{\circ} C$ से ऊपर,$Al_2O_3$ के निर्माण की रेखा $MgO$ के निर्माण की रेखा से नीचे स्थित होती है।
परिणामस्वरूप,$Al$,$1350^{\circ} C$ से ऊपर $MgO$ को $Mg$ में अपचयित कर सकता है।
अतः,दोनों कथन $(A)$ और $(B)$ गलत हैं।

(B) $SiO_2$ (सिलिका) का उपयोग धातु कर्म में अम्लीय फ्लक्स के रूप में किया जाता है।
यह क्षारीय अशुद्धियों (जैसे $CaO$) के साथ अभिक्रिया करके धातुमल $(CaSiO_3)$ बनाता है।

(C) लोहे के निष्कर्षण में,मुख्य अशुद्धि सिलिका $(SiO_2)$ होती है,जो प्रकृति में अम्लीय होती है।
इस अम्लीय अशुद्धि को हटाने के लिए,क्षारीय फ्लक्स के रूप में कैल्शियम कार्बोनेट $(CaCO_3)$ मिलाया जाता है।
ब्लास्ट फर्नेस के अंदर,$CaCO_3$ विघटित होकर कैल्शियम ऑक्साइड $(CaO)$ बनाता है,जो $SiO_2$ के साथ प्रतिक्रिया करके कैल्शियम सिलिकेट $(CaSiO_3)$ नामक धातुमल (slag) बनाता है।
अतः,$X = SiO_2$ और $Y = CaCO_3$ है।

(A) इलेक्ट्रोलेसिस द्वारा एल्युमिनियम $(Al)$ का उत्पादन करने के लिए पिघले हुए $Al_2O_3 + Na_3AlF_6$ को इलेक्ट्रोलाइट के रूप में,कार्बन लेपित स्टील पात्र को कैथोड के रूप में और ग्रेफाइट को एनोड के रूप में उपयोग किया जाता है।
इस प्रक्रिया को हॉल-हेरोल्ट प्रक्रिया कहा जाता है।
इस प्रक्रिया में,शुद्ध एल्युमिना को $Na_3AlF_6$ (क्रायोलाइट) के साथ मिलाया जाता है,जो मिश्रण के गलनांक को कम करता है और इसकी विद्युत चालकता को बढ़ाता है।
इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में,स्टील का पात्र कैथोड के रूप में (कार्बन लेपित) और ग्रेफाइट की छड़ें एनोड के रूप में कार्य करती हैं।
कुल अभिक्रिया $2Al_2O_3 + 3C \longrightarrow 4Al + 3CO_2 \uparrow$ है।
अतः,विकल्प $(A)$ सही उत्तर है।

(C) लोहे का निष्कर्षण उसके अयस्क,हेमेटाइट $(Fe_2O_3)$ से वात्या भट्टी (blast furnace) में किया जाता है। अयस्क को कोक और चूना पत्थर के साथ भट्टी में ऊपर से डाला जाता है।
कार्बन मोनोऑक्साइड वात्या भट्टी में अभिक्रिया के दौरान अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करता है और चूना पत्थर $(CaCO_3)$ गर्म भट्टी में विघटित होकर कैल्शियम ऑक्साइड $(CaO)$ बनाता है।
कैल्शियम ऑक्साइड अयस्क में मौजूद अशुद्धि सिलिका $(SiO_2)$ के साथ अभिक्रिया करके पिघला हुआ धातुमल (slag) बनाता है।
रासायनिक अभिक्रिया इस प्रकार है:
$CaO + SiO_2 \longrightarrow CaSiO_3$
अतः,बनने वाला धातुमल कैल्शियम सिलिकेट $(CaSiO_3)$ है।

(C) $Cu_2O$ और $Cu_2S$ के बीच की अभिक्रिया तांबे के निष्कर्षण में उपयोग की जाने वाली स्व-अपचयन (self-reduction) प्रक्रिया है।
रासायनिक समीकरण है: $2Cu_2O + Cu_2S \longrightarrow 6Cu + SO_2$.
इस प्रक्रिया में,क्यूप्रस सल्फाइड $(Cu_2S)$ क्यूप्रस ऑक्साइड $(Cu_2O)$ के लिए अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करता है।
यह अभिक्रिया तांबे के धातु कर्म के दौरान $Bessemer$ कन्वर्टर में होती है।

(D) हेमेटाइट अयस्क $(Fe_2O_3)$ से लोहे के निष्कर्षण के दौरान,भुने हुए अयस्क को कोक और चूना पत्थर के साथ मिलाकर ब्लास्ट फर्नेस में गर्म किया जाता है।
कोक लोहे के ऑक्साइड को धात्विक लोहे में अपचयित करने के लिए एक अपचायक के रूप में कार्य करता है।
चूना पत्थर $(CaCO_3)$ विघटित होकर कैल्शियम ऑक्साइड $(CaO)$ बनाता है,जो फ्लक्स के रूप में कार्य करता है।
यह फ्लक्स अयस्क में मौजूद सिलिका $(SiO_2)$ जैसी अम्लीय अशुद्धियों के साथ प्रतिक्रिया करके कैल्शियम सिलिकेट $(CaSiO_3)$ बनाता है,जिसे धातुमल (slag) कहा जाता है।
इसलिए,चूना पत्थर की भूमिका फ्लक्स के रूप में कार्य करना है।

(D) सायनाइड प्रक्रिया (जिसे मैक-आर्थर फॉरेस्ट प्रक्रिया भी कहा जाता है) द्वारा चांदी के निष्कर्षण में,चांदी के अयस्क को हवा की उपस्थिति में $NaCN$ के तनु घोल के साथ उपचारित करके एक घुलनशील संकुल $Na[Ag(CN)_2]$ बनाया जाता है।
रासायनिक अभिक्रिया है: $Ag_2S + 4NaCN \rightleftharpoons 2Na[Ag(CN)_2] + Na_2S$।
$Na_2S$ को $Na_2SO_4$ में ऑक्सीकृत करने के लिए घोल से हवा प्रवाहित की जाती है।
अंत में,संकुल से चांदी को विस्थापित करने के लिए $Zn$ मिलाया जाता है: $2Na[Ag(CN)_2] + Zn \longrightarrow Na_2[Zn(CN)_4] + 2Ag \downarrow$।
इस प्रक्रिया में $Na_2S_2O_3$ का उपयोग नहीं किया जाता है।

(A) निकेल ऑक्साइड $(NiO)$ को वाटर गैस $(CO + H_2)$ द्वारा अपचयित करके धातु प्राप्त की जाती है। अन्य ऑक्साइडों को अलग-अलग अपचायक द्वारा अपचयित किया जाता है,जैसा कि नीचे दिखाया गया है:
$ZnO + C \xrightarrow{\Delta} Zn + CO$
$WO_3 + 3H_2 \xrightarrow{\Delta} W + 3H_2O$
$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{\Delta} 2Fe + 3CO_2$
$2NiO + \underbrace{CO + H_2}_{\text{Water gas}} \longrightarrow 2Ni + CO_2 + H_2O$

(A) थर्मिट अभिक्रिया में एल्युमीनियम $(Al)$ पाउडर द्वारा फेरिक ऑक्साइड $(Fe_2O_3)$ का अपचयन होता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$Fe_2O_3 + 2Al \rightarrow 2Fe + Al_2O_3$
मानक थर्मिट मिश्रण में,$3$ भाग फेरिक ऑक्साइड $(Fe_2O_3)$ को $1$ भाग एल्युमीनियम पाउडर $(Al)$ के साथ वजन के अनुपात में मिलाया जाता है।
अतः,$X = 3$ और $Y = 1$.

(A) बॉक्साइट पाउडर कोक और नाइट्रोजन के साथ इस प्रकार अभिक्रिया करता है:
$Al_2O_3 + 3C + N_2 \xrightarrow{2075 \ K} 2AlN (X) + 3CO$
जब $AlN$ जल के साथ अभिक्रिया करता है,तो इसका जल-अपघटन होता है:
$AlN + 3H_2O \longrightarrow Al(OH)_3 + NH_3 \uparrow$
अतः,उत्पन्न होने वाली गैस अमोनिया $(NH_3)$ है।

(D) कास्टनर प्रक्रिया द्वारा $Na$ के विद्युत अपघटनी निष्कर्षण में $Ni$ एनोड का उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया में,$Ni$ एनोड और आयरन कैथोड का उपयोग करके पिघले हुए $NaOH$ का विद्युत अपघटन किया जाता है।

(A) डाउन प्रक्रिया में,धात्विक सोडियम का निष्कर्षण $NaCl$,$CaCl_2$ और $KF$ के पिघले हुए मिश्रण के विद्युत अपघटन द्वारा किया जाता है।
$CaCl_2$ और $KF$ को मिलाने से $NaCl$ का गलनांक $801^{\circ}C$ से घटकर लगभग $600^{\circ}C$ हो जाता है,जो ऊर्जा की खपत को कम करने और सोडियम धातु के वाष्पीकरण को रोकने में मदद करता है।
इसलिए,उपयोग किया जाने वाला इलेक्ट्रोलाइट $NaCl$,$CaCl_2$ और $KF$ का मिश्रण है।

(A) एलिंघम आरेख तापमान $(T)$ के साथ मानक गिब्स मुक्त ऊर्जा $(\Delta G^{\circ})$ में परिवर्तन का एक ग्राफिकल निरूपण है।
अतः,$X = \Delta G^{\circ}$ और $Y = T$ है।

(C) दी गई अभिक्रिया थर्मिट प्रक्रम का एक उत्कृष्ट उदाहरण है,जिसका उपयोग एल्युमिनियम को अपचायक के रूप में उपयोग करके धातु ऑक्साइड के अपचयन के लिए किया जाता है।
थर्मिट प्रक्रम में,एल्युमिनियम $Fe_{2}O_{3}$ जैसे धातु ऑक्साइड को अपचयित करके धातु और एल्युमिनियम ऑक्साइड $(Al_{2}O_{3})$ उत्पन्न करता है।
अभिक्रिया है: $Fe_{2}O_{3(s)} + 2 Al_{(s)} \xrightarrow{\text{Heat}} Al_{2}O_{3(s)} + 2 Fe_{(s)}$.
दिए गए समीकरण $M_{2}O_{3} + 2 Al \rightarrow Al_{2}O_{3} + 2 M$ के साथ तुलना करने पर,हम पहचान सकते हैं कि $M$ आयरन $(Fe)$ है।

(A) सोने के निष्कर्षण में,धातु को हवा (ऑक्सीजन) की उपस्थिति में $NaCN$ के तनु विलयन के साथ निक्षालित (leached) किया जाता है जिससे संकुल $X = [Au(CN)_2]^-$ बनता है।
इसके बाद,जिंक के साथ विस्थापन द्वारा सोना प्राप्त किया जाता है,जो संकुल $Y = [Zn(CN)_4]^{2-}$ बनाता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार हैं:
$4Au + 8CN^- + 2H_2O + O_2 \rightarrow 4[Au(CN)_2]^- + 4OH^-$
$2[Au(CN)_2]^- + Zn \rightarrow [Zn(CN)_4]^{2-} + 2Au$
अतः,$X$ का मान $[Au(CN)_2]^-$ है और $Y$ का मान $[Zn(CN)_4]^{2-}$ है।

(B) दी गई अभिक्रियाएँ स्वतः-अपचयन (self-reduction) प्रक्रिया को दर्शाती हैं।
इस प्रक्रिया का उपयोग $Cu$,$Hg$,और $Pb$ जैसी कम सक्रिय धातुओं को उनके सल्फाइड अयस्कों से निकालने के लिए किया जाता है।
कॉपर के मामले में,अभिक्रियाएँ हैं:
$2Cu_2S + 3O_2 \rightarrow 2Cu_2O + 2SO_2$
$Cu_2S + 2Cu_2O \rightarrow 6Cu + SO_2$
अतः,धातु $M$ का मान $Cu$ 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।

(A) भुने हुए कॉपर पाइराइट्स को रेत के साथ प्रगलन करने पर $FeSiO_{3}$ गलनीय स्लैग के रूप में और $Cu_{2}S$ मैट के रूप में प्राप्त होता है।
अशुद्धि को हटाने के लिए,भर्जन प्रक्रिया के दौरान बने आयरन ऑक्साइड $(FeO)$ के साथ प्रतिक्रिया करके आयरन सिलिकेट $(FeSiO_{3})$ स्लैग बनाने के लिए फ्लक्स के रूप में सिलिका $(SiO_{2})$ मिलाया जाता है।
रासायनिक अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$2FeS + 3O_{2} \longrightarrow 2FeO + 2SO_{2}$
$FeO + SiO_{2} \longrightarrow FeSiO_{3}$
कॉपर मैट मुख्य रूप से $Cu_{2}S$ और $FeS$ का मिश्रण होता है।

(A) शुद्ध $CaCl_{2}$ का गलनांक बहुत अधिक $(1045 \ K)$ होता है।
इलेक्ट्रोलाइट मिश्रण में $CaF_{2}$ मिलाने से इलेक्ट्रोलाइट का गलनांक कम हो जाता है।
यह इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया को कम तापमान पर करने की अनुमति देता है,जिससे ऊर्जा की बचत होती है और इलेक्ट्रोलाइट के वाष्पीकरण को रोका जा सकता है।