Nitrogen family Questions in Hindi

(D) दी गई सभी अभिक्रियाएँ मानक रासायनिक अभिक्रियाएँ हैं:
$(a)$ फास्फोरस तनु $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके फॉस्फीन और सोडियम हाइपोफास्फाइट बनाता है।
$(b)$ ब्रोमीन गर्म और सांद्र $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम ब्रोमाइड और सोडियम ब्रोमेट बनाता है।
$(c)$ नाइट्रोजन ट्राइक्लोराइड का जल-अपघटन होकर अमोनिया और हाइपोक्लोरस अम्ल बनता है।
$(d)$ आयोडीन $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके सोडियम आयोडाइड और सोडियम हाइपोआयोडाइट बनाता है।
$(e)$ एल्युमिनियम कार्बाइड पानी के साथ अभिक्रिया करके एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड और मीथेन उत्पन्न करता है।
$(f)$ डाईनाइट्रोजन टेट्रॉक्साइड पानी के साथ अभिक्रिया करके नाइट्रिक अम्ल और नाइट्रस अम्ल का मिश्रण बनाता है।
$(g)$ अमोनियम नाइट्रेट सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ अभिक्रिया करके अमोनिया,सोडियम नाइट्रेट और पानी उत्पन्न करता है।
चूंकि सभी अभिक्रियाएँ $(a)$ से $(g)$ तक सही ढंग से दर्शाई गई हैं,इसलिए सही सेट में ये सभी शामिल हैं।

(B) उच्च तापमान पर,नाइट्रोजन नाइट्राइड बनाने के लिए कुछ धातुओं के साथ सीधे प्रतिक्रिया करता है। दिए गए विकल्पों में से,एल्युमिनियम $(Al)$ नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके एल्युमिनियम नाइट्राइड $(AlN)$ बनाता है।
$Al + \frac{1}{2}N_2 \xrightarrow{\Delta} AlN$

(A) $1$. $P_4O_{10}$ एक शक्तिशाली निर्जलीकरण एजेंट है क्योंकि इसमें पानी के लिए उच्च आकर्षण होता है,जो प्रतिक्रिया करके फास्फोरिक एसिड $(H_3PO_4)$ बनाता है।
$2$. $P_4O_{10}$ पानी में जलअपघटित होकर फास्फोरिक एसिड बनाता है,न कि मौलिक फास्फोरस।
$3$. $P_4O_{10}$ की संरचना में,प्रत्येक $P$ परमाणु चार ऑक्सीजन परमाणुओं से बंधा होता है (तीन ब्रिजिंग ऑक्सीजन परमाणु और एक टर्मिनल डबल-बॉन्डेड ऑक्सीजन परमाणु)।
$4$. लाल फास्फोरस $NaOH$ के साथ प्रतिक्रिया करके फास्फीन $(PH_3)$ नहीं बनाता है; केवल सफेद फास्फोरस $NaOH$ के साथ प्रतिक्रिया करके $PH_3$ उत्पन्न करता है।

(B) यह निर्धारित करने के लिए कि किन प्रजातियों में $X-O-X$ बंध हैं,हम दिए गए यौगिकों की संरचना का विश्लेषण करते हैं:
$1$. $P_4O_{10}$ में $P-O-P$ लिंकेज के साथ एक पिंजरे जैसी संरचना होती है।
$2$. $P_4O_6$ में $P-O-P$ लिंकेज के साथ एक पिंजरे जैसी संरचना होती है।
$3$. $H_3P_3O_9$ (ट्राइमेटैफॉस्फोरिक एसिड) एक चक्रीय संरचना है जिसमें $P-O-P$ लिंकेज होते हैं।
विकल्प $B$ में,तीनों प्रजातियों में $P-O-P$ बंध मौजूद हैं।
विकल्प $D$ में,$H_4P_2O_6$ (हाइपोफॉस्फोरिक एसिड) में $P-P$ बंध होता है,$P-O-P$ बंध नहीं,इसलिए इसे बाहर रखा गया है।

(D) $N_2O_5$ जल के साथ अभिक्रिया करके $HNO_3$ (एक ऑक्सीअम्ल) बनाता है।
$Cl_2O_7$ जल के साथ अभिक्रिया करके $HClO_4$ (एक ऑक्सीअम्ल) बनाता है।
$CrO_3$ जल के साथ अभिक्रिया करके $H_2CrO_4$ (एक ऑक्सीअम्ल) बनाता है।
$N_2O$ एक उदासीन ऑक्साइड है और यह जल के साथ अभिक्रिया करके कोई ऑक्सीअम्ल नहीं बनाता है।

(D) $1$. $3d$ श्रेणी में,$d$-इलेक्ट्रॉनों की खराब परिरक्षण क्षमता के कारण प्रत्येक क्रमिक तत्व के लिए प्रभावी परमाणु आवेश $(Z_{eff})$ $0.15$ बढ़ता है,जो एक सही कथन है।
$2$. $_{90}Th$ (थोरियम) को ब्लॉक वर्गीकरण में एक अपवाद माना जाता है क्योंकि यह एक $f$-ब्लॉक तत्व है लेकिन इसकी मूल अवस्था में $f$-इलेक्ट्रॉन नहीं होते हैं,जो एक सही कथन है।
$3$. प्रक्रिया $P + e^{-} \to P^{-}$ ऊष्माक्षेपी है क्योंकि फास्फोरस में अर्ध-पूर्ण $p$-कक्षक $(3p^3)$ होता है,जिससे इलेक्ट्रॉन जोड़ने पर ऊर्जा निकलती है,जो एक सही कथन है।
$4$. फास्फोरस के ऑक्सोएसिड का अम्लीय गुण $P-OH$ समूहों की संख्या पर निर्भर करता है। सही क्रम $H_3PO_4 > H_3PO_3 > H_3PO_2$ है। अतः,दिया गया कथन $H_3PO_2 > H_3PO_3 > H_3PO_4$ गलत है।

(B) दी गई अभिक्रिया $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt/Rh \text{ उत्प्रेरक}} 4NO + 6H_2O$ है।
यह अभिक्रिया अमोनिया के उत्प्रेरकीय ऑक्सीकरण को दर्शाती है,जो नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ के औद्योगिक उत्पादन का पहला चरण है,जिसे ओस्टवाल्ड प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है।

(A) अपररूपता किसी तत्व का एक ही भौतिक अवस्था में दो या दो से अधिक विभिन्न भौतिक रूपों में अस्तित्व में रहने का गुण है।
समूह $15$ के तत्वों में,नाइट्रोजन $(N)$ द्वि-परमाणुक अणु $(N_2)$ के रूप में मौजूद होता है और अपररूपता प्रदर्शित नहीं करता है।
फास्फोरस,आर्सेनिक,एंटीमनी और बिस्मथ सभी अपररूपता प्रदर्शित करते हैं क्योंकि वे ठोस अवस्था में विभिन्न संरचनात्मक व्यवस्था बनाने में सक्षम हैं।
अतः,नाइट्रोजन सही उत्तर है।

(D) उदासीन ऑक्साइड वे होते हैं जो न तो अम्ल और न ही क्षार के साथ अभिक्रिया करते हैं। दिए गए विकल्पों में से,$N_2O$ (नाइट्रस ऑक्साइड) एक प्रसिद्ध उदासीन ऑक्साइड है। $SnO$ और $PbO$ उभयधर्मी (amphoteric) ऑक्साइड हैं,जबकि $PbO_2$ एक अम्लीय ऑक्साइड है।

(C) अमोनियम डाइक्रोमेट का तापीय अपघटन इस प्रकार है: $(NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{\Delta} N_2 + Cr_2O_3 + 4H_2O$
यह अभिक्रिया नाइट्रोजन गैस $(N_2)$ उत्पन्न करती है,अमोनिया $(NH_3)$ नहीं।
इसके विपरीत,अन्य अभिक्रियाएं अमोनिया उत्पन्न करती हैं।

(B) कमरे के तापमान पर,$N_2$ (नाइट्रोजन गैस) को अक्रिय माना जाता है क्योंकि दो नाइट्रोजन परमाणुओं के बीच बहुत मजबूत त्रि-आबंध $(N \equiv N)$ मौजूद होता है।
इस त्रि-आबंध की आबंध वियोजन ऊर्जा बहुत अधिक $(941 \ kJ/mol)$ होती है,जो इसे मानक परिस्थितियों में रासायनिक रूप से अप्रतिक्रियाशील बनाती है।

(D) $H_4P_2O_7$ पाइरोफॉस्फोरिक एसिड है,जिसकी संरचना ओपन-चेन होती है: $(HO)_2P(O)-O-P(O)(OH)_2$.
$H_4P_2O_8$ पेरोक्सोडाइफॉस्फोरिक एसिड है,जिसकी संरचना भी ओपन-चेन होती है और इसमें पेरोक्साइड लिंकेज होता है: $(HO)_2P(O)-O-O-P(O)(OH)_2$.
$(HPO_3)_4$ साइक्लोटेट्रामेटाफॉस्फोरिक एसिड है,जिसकी संरचना चक्रीय होती है।
चूंकि $H_4P_2O_7$ और $H_4P_2O_8$ दोनों चक्रीय नहीं हैं,इसलिए सही विकल्प $(D)$ है।

(B) ये अभिक्रियाएं $HNO_3$ के निर्माण की $Ostwald's \ process$ को दर्शाती हैं।
$1$. $4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow[500 \ K]{Pt} 4NO + 6H_2O$. अतः,$A = NO$.
$2$. $2NO + O_2 \to 2NO_2$. अतः,$B = NO_2$.
$3$. $3NO_2 + H_2O \to 2HNO_3 + NO$. अतः,$C = HNO_3$.
इसलिए,$A, B$ और $C$ क्रमशः $NO, NO_2$ और $HNO_3$ हैं।

(D) फॉस्फीन सिल्वर नाइट्रेट को धात्विक सिल्वर में अपचयित करता है: $PH_3 + 6AgNO_3 + 3H_2O \rightarrow 6Ag + 6HNO_3 + H_3PO_3$।
कार्बनिक ऊतक सिल्वर नाइट्रेट को धात्विक सिल्वर में अपचयित करते हैं। अधिकांश मामलों में,सूक्ष्म रूप से विभाजित सिल्वर प्राप्त होता है,जो काले धब्बे के रूप में दिखाई देता है।
सिल्वर साइनाइड,पोटेशियम साइनाइड में घुलकर पोटेशियम डाइसायनोअर्जेंटेट$(I)$ संकुल बनाता है: $AgCN + KCN \rightarrow K[Ag(CN)_2]$।

(B) $(1)$ $Ca_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 3Ca(OH)_2 + 2PH_3$ ($PH_3$ बनाती है)
$(2)$ $4H_3PO_3 \xrightarrow{\Delta} 3H_3PO_4 + PH_3$ ($PH_3$ बनाती है)
$(3)$ $P_4 + 3NaOH + 3H_2O \rightarrow 3NaH_2PO_2 + PH_3$ ($PH_3$ बनाती है)
$(4)$ $H_3PO_4 \xrightarrow{\Delta} HPO_3 + H_2O$ ($PH_3$ नहीं बनाती है)
$(5)$ $4HNO_3 + P_4O_{10} \rightarrow 4HPO_3 + 2N_2O_5$ ($PH_3$ नहीं बनाती है)
$(6)$ $P_4 + 20HNO_3 \rightarrow 4H_3PO_4 + 20NO_2 + 4H_2O$ ($PH_3$ नहीं बनाती है)
अतः,अभिक्रिया $(1)$,$(2)$,और $(3)$ $PH_3$ गैस उत्पन्न करती हैं। कुल संख्या $3$ है।

(B) इस घटना को $inert \ pair \ effect$ (अक्रिय युग्म प्रभाव) के रूप में जाना जाता है।
$p-$ ब्लॉक में समूह में नीचे जाने पर,$d$ और $f$ कक्षकों के खराब परिरक्षण (shielding) के कारण $ns^2$ इलेक्ट्रॉन बंध बनाने में भाग लेने के प्रति अनिच्छुक हो जाते हैं।
इन $ns^2$ इलेक्ट्रॉनों को अनपेयर करने के लिए आवश्यक ऊर्जा,दो अतिरिक्त बंध बनाने के दौरान मुक्त हुई ऊर्जा द्वारा पर्याप्त रूप से प्रतिपूरित (compensated) नहीं होती है।
इसलिए,उच्च ऑक्सीकरण अवस्था की तुलना में निचली ऑक्सीकरण अवस्था अधिक स्थिर हो जाती है।

(B) असमानुपातन (disproportionation) वह अभिक्रिया है जिसमें एक मध्यवर्ती ऑक्सीकरण अवस्था वाला तत्व एक साथ ऑक्सीकृत और अपचयित होता है।
$N_2O_4$ के मामले में,नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है।
जब $N_2O_4$,$NaOH$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह नाइट्राइट $(NO_2^-)$ और नाइट्रेट $(NO_3^-)$ लवणों का मिश्रण बनाता है:
$N_2O_4 + 2NaOH \rightarrow NaNO_2 + NaNO_3 + H_2O$.
यहाँ,नाइट्रोजन का $NaNO_2$ में $+4$ से $+3$ में अपचयन होता है और $NaNO_3$ में $+4$ से $+5$ में ऑक्सीकरण होता है।

(A) $N_2O_5$ कमरे के तापमान पर एक रंगहीन ठोस है।
$N_2O$ एक रंगहीन गैस है।
$NO$ एक रंगहीन गैस है।
इसलिए,केवल $N_2O_5$ ही रंगहीन ठोस है।

(D) . हाइड्राइड्स की तापीय स्थिरता समूह में नीचे जाने पर घटती है क्योंकि $M-H$ बंध वियोजन ऊर्जा कम हो जाती है। अतः,$NH_3 > PH_3 > AsH_3$ सही है।
$b$. अपचायक क्षमता समूह में नीचे जाने पर बढ़ती है क्योंकि तापीय स्थिरता घटती है। अतः,$NH_3 < PH_3 < AsH_3$ सही है।
$c$. नाइट्रोजन ट्राईहैलाइड्स का लुईस क्षारीय गुण $NCl_3 > NBr_3 > NI_3$ होता है क्योंकि हैलोजन की विद्युत ऋणात्मकता घटती है,जिससे नाइट्रोजन पर एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म अधिक उपलब्ध हो जाता है। दिया गया क्रम $NI_3 > NBr_3 > NCl_3$ गलत है।
$d$. ऑक्साइड्स का अम्लीय गुण समूह में नीचे जाने पर घटता है क्योंकि धात्विक गुण बढ़ता है। अतः,$N_2O_5 > P_2O_5 > As_2O_5$ सही है।
इसलिए,कथन $a, b,$ और $d$ सही हैं।

(B) $-30\,^{\circ}C$ पर $NO$ (नाइट्रिक ऑक्साइड) और $NO_2$ (नाइट्रोजन डाइऑक्साइड) की समान मोलर मात्राओं के बीच अभिक्रिया से डाईनाइट्रोजन ट्राईऑक्साइड $(N_2O_3)$ का निर्माण होता है।
$NO(g) + NO_2(g) \xrightarrow{-30\,^{\circ}C} N_2O_3(l)$
$N_2O_3$ कम तापमान पर नीले रंग के द्रव के रूप में मौजूद होता है।

(C) $Mn_3O_4$ एक मिश्रित ऑक्साइड है जो $MnO$ और $MnO_2$ से बना है,जिसे $MnO \cdot MnO_2$ के रूप में दर्शाया जा सकता है।
$BF_3$ का जल-अपघटन नहीं होता है,जबकि $SiF_4$ और $BiCl_3$ का जल-अपघटन होता है।
अतः,केवल कथन $(C)$ सही है।

(C) $(a) \ NH_4NO_2 \xrightarrow{\Delta } N_2 + 2H_2O$ सही है।
$(b) \ NH_4NO_3 \xrightarrow{\Delta } N_2O + 2H_2O$ सही है।
$(c) \ Na_2CO_3$ तापीय रूप से स्थिर है और सामान्य गर्म करने की स्थिति में $Na_2O$ और $CO_2$ में विघटित नहीं होता है।
$(d) \ NH_4Cl \xrightarrow{\Delta } NH_3 + HCl$ सही है।
अतः,सही अभिक्रियाएँ $(a), (b),$ और $(d)$ हैं।

(C) $H_3PO_2$ (हाइपोफास्फोरस अम्ल) का प्रबल अपचायक व्यवहार $P-H$ बंधों की उपस्थिति के कारण होता है।
$H_3PO_2$ की संरचना में,एक $P=O$ बंध,एक $-OH$ समूह और दो $P-H$ बंध होते हैं।
फास्फोरस का कोई भी ऑक्सीअम्ल जिसमें कम से कम एक $P-H$ बंध होता है,वह एक प्रबल अपचायक के रूप में कार्य करता है क्योंकि फास्फोरस से सीधे बंधा हुआ हाइड्रोजन परमाणु आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है।

(A) $(NH_4)_2Cr_2O_7$ को गर्म करने पर नाइट्रोजन गैस निकलती है: $(NH_4)_2Cr_2O_7 \xrightarrow{\Delta} N_2 + Cr_2O_3 + 4H_2O$।
$KClO_3$ का अपघटन होने पर $KCl$ और $O_2$ प्राप्त होते हैं।
$NaNO_3$ का अपघटन होने पर $NaNO_2$ और $O_2$ प्राप्त होते हैं।
$K_2Cr_2O_7$ का अपघटन होने पर $K_2CrO_4$,$Cr_2O_3$ और $O_2$ प्राप्त होते हैं।
अतः,$(NH_4)_2Cr_2O_7$ वह यौगिक है जो गर्म करने पर ऑक्सीजन मुक्त नहीं करता है।

(B) $NO_2$ एक भूरे रंग की गैस है और $sp^2$ संकरित कक्षक में एक अयुग्मित इलेक्ट्रॉन की उपस्थिति के कारण यह अनुचुंबकीय है।
डाइमेराइजेशन पर,$2NO_2$ (भूरा,अनुचुंबकीय) $N_2O_4$ (रंगहीन,प्रतिचुंबकीय) में परिवर्तित हो जाता है।
इसलिए,यह कथन कि यह अपने डाइमेरिक रूप में रंगीन होता है,गलत है।

(D) $H_4P_4O_{12}$ (साइक्लोटेट्रामेटाफॉस्फोरिक एसिड) और $H_3P_3O_9$ (साइक्लोट्राइमेटाफॉस्फोरिक एसिड) दोनों चक्रीय मेटाफॉस्फोरिक एसिड हैं जिनका सामान्य सूत्र $(HPO_3)_n$ है।
इन चक्रीय संरचनाओं में,प्रत्येक फास्फोरस परमाणु एक $OH$ समूह,एक $P=O$ समूह और दो ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है जो वलय में $P-O-P$ लिंकेज बनाते हैं।
$H_3P_3O_9$ $(n=3)$ के लिए: इसमें $3$ $P=O$ बंध,$3$ $P-O-H$ बंध और $3$ $P-O-P$ बंध होते हैं।
$H_4P_4O_{12}$ $(n=4)$ के लिए: इसमें $4$ $P=O$ बंध,$4$ $P-O-H$ बंध और $4$ $P-O-P$ बंध होते हैं।
चूंकि बंधों की संख्या $n$ के मान पर निर्भर करती है,इसलिए दिए गए विकल्पों में से कोई भी दोनों अणुओं के लिए समान नहीं है।

(A) फास्फोरस एक चतुः-परमाणुक अणु $P_4$ के रूप में विद्यमान होता है।
जब $P_4$ अधिक ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह फास्फोरस पेंटोक्साइड $(P_4O_{10})$ बनाता है,जो एक प्रबल निर्जलीकारक है।
रासायनिक अभिक्रिया: $P_4 + 5O_2 \rightarrow P_4O_{10}$.

(A) पायरोफॉस्फोरस अम्ल का रासायनिक सूत्र $H_4P_2O_5$ है।
यह फॉस्फोरस अम्ल $(H_3PO_3)$ के दो अणुओं के संघनन से एक जल के अणु के निष्कासन द्वारा बनता है: $2H_3PO_3 \rightarrow H_4P_2O_5 + H_2O$।
इसकी संरचना $(HO)(H)P(=O)-O-P(H)(=O)(OH)$ है।
इस संरचना में:
- $2$ $P-OH$ बंध हैं।
- $2$ $P-H$ बंध हैं।
- $2$ $P=O$ बंध हैं।
अतः,$P-OH$,$P-H$ और $P=O$ बंधों की संख्या क्रमशः $2, 2, 2$ है।

(B) अमोनियम नाइट्राइट $(NH_4NO_2)$ का तापीय अपघटन नाइट्रोजन गैस और जल देता है:
$NH_4NO_2 \xrightarrow{\Delta} N_2 + 2H_2O$
अन्य अमोनियम लवण अलग तरह से अपघटित होते हैं: $NH_4NO_3$ $N_2O$ देता है,$NH_4Cl$ $NH_3$ और $HCl$ में वियोजित होता है,और $Mg(NH_4)PO_4$ $Mg_2P_2O_7$ देता है।

(C) साइक्लोट्राइमेटाफॉस्फोरिक एसिड का रासायनिक सूत्र $(HPO_3)_3$ है।
इसकी संरचना में फॉस्फोरस और ऑक्सीजन परमाणुओं से बनी छह-सदस्यीय वलय होती है।
प्रत्येक फॉस्फोरस परमाणु एक हाइड्रॉक्सिल समूह $(-OH)$ और एक टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणु से द्वि-आबंध $(P=O)$ द्वारा जुड़ा होता है।
आबंधों की गणना करने पर:
$1$. $3$ $P=O$ द्वि-आबंध हैं।
$2$. एकल आबंध: वलय में $6$ $P-O$ आबंध,$3$ $P-OH$ आबंध और $3$ $O-H$ आबंध,कुल $6 + 3 + 3 = 12$ एकल आबंध हैं।
अतः,$3$ द्वि-आबंध और $12$ एकल आबंध उपस्थित हैं।

(C) जो अम्ल ट्राइबेसिक (tribasic) होता है,वह अपने तीन प्रतिस्थापनीय हाइड्रोजन परमाणुओं को एक-एक करके हटाकर लवणों की तीन श्रृंखलाएँ बना सकता है।
$H_3PO_4$ एक ट्राइबेसिक अम्ल है क्योंकि इसमें तीन $P-OH$ बंध होते हैं।
यह क्षार के साथ तीन चरणों में अभिक्रिया करता है:
$1. H_3PO_4 + NaOH \rightarrow NaH_2PO_4 + H_2O$
$2. NaH_2PO_4 + NaOH \rightarrow Na_2HPO_4 + H_2O$
$3. Na_2HPO_4 + NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + H_2O$
अतः,$H_3PO_4$ लवणों की तीन श्रृंखलाएँ बनाता है।

(A) अमोनियम डाइक्रोमेट का तापीय अपघटन इस प्रकार है: $(NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + 4H_2O + N_2$।
बेरियम एज़ाइड का तापीय अपघटन इस प्रकार है: $Ba(N_3)_2 \rightarrow Ba + 3N_2$।
अतः,दोनों स्थितियों में $N_2$ गैस उत्पन्न होती है।

(B) नाइट्रोजन प्रभावी $2p\pi - 2p\pi$ अतिव्यापन के कारण एक स्थिर $N \equiv N$ त्रि-आबंध बनाता है।
फास्फोरस में,परमाणु का आकार बड़ा होता है,जिससे $3p\pi - 3p\pi$ आबंधन अप्रभावी और कमजोर हो जाता है।
इसलिए,फास्फोरस एकल आबंध बनाना पसंद करता है और अपनी संयोजकता को संतुष्ट करने के लिए $P_4$ चतुष्फलकीय अणु के रूप में मौजूद रहता है।

(C) $PCl_5$ का जल-अपघटन दो चरणों में होता है:
$1$. आंशिक जल-अपघटन: $PCl_5 + H_2O \rightarrow POCl_3 + 2HCl$
$2$. पूर्ण जल-अपघटन: $POCl_3 + 3H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 3HCl$
कुल अभिक्रिया: $PCl_5 + 4H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 5HCl$
इस अभिक्रिया में,फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था $PCl_5$ और $H_3PO_4$ दोनों में $+5$ रहती है।

(A) फिटकरी (Alum) द्विक लवण (double salts) होते हैं जिनका सामान्य सूत्र $M_2SO_4 \cdot M'_2(SO_4)_3 \cdot 24H_2O$ होता है,जहाँ $M$ एक एकसंयोजी धनायन ($K^+$,$Na^+$,या $NH_4^+$) है और $M'$ एक त्रिसंयोजी धनायन ($Al^{3+}$,$Cr^{3+}$,या $Fe^{3+}$) है।
अतः,सही सामान्य सूत्र $M_2SO_4 \cdot M'_2(SO_4)_3 \cdot 24H_2O$ है।

(A) शुद्ध फॉस्फीन $(PH_3)$ अज्वलनशील होती है।
हालाँकि,इसमें अक्सर डाइफॉस्फीन $(P_2H_4)$ जैसी अशुद्धियाँ होती हैं जो हवा में स्वतः ज्वलनशील होती हैं।
इसलिए,$P_2H_4$ की उपस्थिति $PH_3$ गैस को ज्वलनशील बना देती है।

(C) पायरोफॉस्फोरिक एसिड का रासायनिक सूत्र $H_4P_2O_7$ है।
इसकी संरचना में दो $P(=O)(OH)_2$ इकाइयाँ एक ऑक्सीजन परमाणु द्वारा जुड़ी होती हैं,जिसे $(HO)_2P(=O)-O-P(=O)(OH)_2$ के रूप में दर्शाया जाता है।
संरचना का अवलोकन करने पर,हम फास्फोरस परमाणुओं से जुड़े हाइड्रॉक्सिल $(-OH)$ समूहों की संख्या गिन सकते हैं।
इस अणु में कुल $4$ हाइड्रॉक्सिल समूह मौजूद हैं।

(B) हाइपोफॉस्फोरस अम्ल का आणविक सूत्र $H_3PO_2$ है।
इसकी संरचना में,फास्फोरस परमाणु एक ऑक्सीजन परमाणु से द्वि-आबंध द्वारा,एक $-OH$ समूह से एकल आबंध द्वारा और दो हाइड्रोजन परमाणुओं से सीधे एकल आबंध द्वारा जुड़ा होता है।
अतः,फास्फोरस परमाणु से सीधे जुड़े हुए $2$ हाइड्रोजन परमाणु होते हैं।
इसलिए,विकल्प $B$ सही है।

(NONE) दी गई सभी अभिक्रियाएँ मानक तापीय अपघटन अभिक्रियाएँ हैं।
$A$: $4HNO_3 \xrightarrow{\Delta} 2H_2O + 4NO_2 + O_2$ सही है।
$B$: $2Pb(NO_3)_2 \xrightarrow{\Delta} 2PbO + 4NO_2 + O_2$ सही है।
$C$: $MgCl_2 \cdot 6H_2O \xrightarrow{\Delta} MgO + 2HCl + 5H_2O$ सही है।
$D$: $Fe_2(SO_4)_3 \xrightarrow{\Delta} Fe_2O_3 + 3SO_3$ सही है।
चूंकि सभी अभिक्रियाएँ रासायनिक रूप से सही हैं,इसलिए दिए गए विकल्पों में कोई भी अभिक्रिया गलत नहीं है।

(D) $NH_3$ एक लुईस क्षार है।
$H_2SO_4$ एक अम्ल है,$P_2O_5$ एक अम्लीय ऑक्साइड है,और $CaCl_2$,$NH_3$ के साथ योगात्मक यौगिक बनाता है।
$NH_3$,$H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $(NH_4)_2SO_4$ बनाता है।
$NH_3$,$P_2O_5$ के साथ अभिक्रिया करके अमोनियम फॉस्फेट बनाता है।
$NH_3$,$CaCl_2$ के साथ अभिक्रिया करके $CaCl_2 \cdot 8NH_3$ बनाता है।
इसलिए,इन पदार्थों का उपयोग $NH_3$ को सुखाने के लिए नहीं किया जा सकता है।

(B) $PCl_3$ नमी के साथ अभिक्रिया करता है और जल-अपघटन (hydrolysis) द्वारा $HCl$ गैस उत्पन्न करता है,जो सफेद धुएं के रूप में दिखाई देती है।
रासायनिक अभिक्रिया: $PCl_3 + 3H_2O \rightarrow H_3PO_3 + 3HCl$
चूंकि $HCl$ एक गैस है जो नम हवा में सफेद धुआं बनाती है,इसलिए $PCl_3$ नमी की उपस्थिति में धुआं देता है।

(D) प्रत्येक विकल्प का विश्लेषण करते हैं:
$A$. बोरेक्स $(Na_2[B_4O_5(OH)_4] \cdot 8H_2O)$ में $[B_4O_5(OH)_4]^{2-}$ आयन होता है,जिसमें दो $BO_4$ टेट्राहेड्रा और दो $BO_3$ त्रिकोण होते हैं,जो दो छह-सदस्यीय वलय बनाते हैं। यह सही है।
$B$. $P_4O_{10}$ में एडमंटेन जैसी संरचना होती है जिसमें $4$ छह-सदस्यीय वलय ($P-O-P-O-P-O$ लिंकेज द्वारा) होते हैं। यह सही है।
$C$. बेरिल $(Be_3Al_2Si_6O_{18})$ एक चक्रीय सिलिकेट है जिसमें $[Si_6O_{18}]^{12-}$ वलय होती है। इस संरचना में,प्रत्येक $Si$ परमाणु $4$ ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है,जहाँ $2$ ऑक्सीजन परमाणु साझा होते हैं और $2$ अविभाजित (मोनोवैलेंट) होते हैं। चूंकि $6$ $Si$ परमाणु हैं,इसलिए $6 \times 2 = 12$ मोनोवैलेंट ऑक्सीजन परमाणु हैं। यह सही है।
$D$. $(HPO_3)_3$ (ट्राइमेटैफॉस्फोरिक एसिड) एक चक्रीय यौगिक है जिसमें $P_3O_9$ वलय संरचना होती है जहाँ $P$ परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं ($P-O-P$ लिंकेज) के माध्यम से जुड़े होते हैं। इस संरचना में कोई $P-P$ लिंकेज मौजूद नहीं है। अतः,यह कथन गलत है।

(D) $1$. $NH_3$ की लाल गर्म $CuO$ के साथ अभिक्रिया: $3CuO + 2NH_3 \xrightarrow{\Delta} 3Cu + N_2 + 3H_2O$ है। यह अभिक्रिया $N_2$ गैस उत्पन्न करती है।
$2$. सोडियम एज़ाइड $(NaN_3)$ का तापीय अपघटन: $2NaN_3 \xrightarrow{\Delta} 2Na + 3N_2$ है। यह बहुत शुद्ध $N_2$ तैयार करने की एक मानक विधि है।
$3$. बेरियम एज़ाइड $(Ba(N_3)_2)$ का तापीय अपघटन: $Ba(N_3)_2 \xrightarrow{\Delta} Ba + 3N_2$ है। यह भी बहुत शुद्ध $N_2$ तैयार करने की एक मानक विधि है।
$4$. चूंकि दी गई सभी अभिक्रियाएं $N_2$ उत्पन्न करती हैं,इसलिए सही उत्तर 'इनमें से कोई नहीं' है।

(C) $P_4O_6$ की संरचना में,$4$ फास्फोरस परमाणु एक चतुष्फलक के कोनों पर व्यवस्थित होते हैं।
प्रत्येक फास्फोरस परमाणु $3$ ऑक्सीजन परमाणुओं से जुड़ा होता है,और प्रत्येक ऑक्सीजन परमाणु दो फास्फोरस परमाणुओं के बीच एक सेतु (bridge) के रूप में कार्य करता है।
एक चतुष्फलक में $6$ किनारे होते हैं,और प्रत्येक किनारे पर एक ऑक्सीजन परमाणु दो फास्फोरस परमाणुओं को जोड़ता है,जिसके परिणामस्वरूप $6$ $P-O-P$ लिंकेज बनते हैं।
चूंकि प्रत्येक $P-O-P$ लिंकेज में $2$ $P-O$ बंध होते हैं,इसलिए $P-O$ बंधों की कुल संख्या $6 \times 2 = 12$ है।

(A) दिए गए नाइट्रोजन ऑक्साइड की संरचनाएं इस प्रकार हैं:
$1$. $N_2O_3$: इसमें एक सीधा $N-N$ बंध $(O=N-NO_2)$ होता है।
$2$. $N_2O_4$: इसमें एक सीधा $N-N$ बंध $(O_2N-NO_2)$ होता है।
$3$. $N_2O_5$: इसमें $N-O-N$ लिंकेज $(O_2N-O-NO_2)$ होता है और इसमें कोई सीधा $N-N$ बंध नहीं होता है।
अतः,$N_2O_3$ और $N_2O_4$ में नाइट्रोजन-नाइट्रोजन बंध उपस्थित होता है।

(D) पायरोफॉस्फोरिक एसिड $(H_4P_2O_7)$ की संरचना में दो $PO_4$ टेट्राहेड्रा एक ऑक्सीजन परमाणु $(P-O-P)$ द्वारा जुड़े होते हैं।
प्रत्येक फास्फोरस परमाणु दो $OH$ समूहों,एक टर्मिनल ऑक्सीजन परमाणु (द्वि-बंध द्वारा) और एक ब्रिजिंग ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ा होता है।
इसलिए,$P-OH$ बंधों की कुल संख्या $4$ है (प्रत्येक फास्फोरस के लिए दो)।
$H_4P_2O_7$ में $P$ की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना करने के लिए:
मान लीजिए $P$ की ऑक्सीकरण अवस्था $x$ है।
$4(+1) + 2(x) + 7(-2) = 0$
$4 + 2x - 14 = 0$
$2x = 10$
$x = +5$
अतः,$P-OH$ बंधों की संख्या $4$ है और फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है।

(B) समूह $15$ के तत्वों में स्थिर अर्ध-पूर्ण $ns^2 np^3$ इलेक्ट्रॉनिक विन्यास होता है।
इस अतिरिक्त स्थिरता के कारण,संबंधित आवर्तों में समूह $16$ के तत्वों की तुलना में उन्हें इलेक्ट्रॉन निकालने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
इसलिए,समूह $16$ के तत्वों के आयनन एन्थैल्पी मान समूह $15$ के तत्वों की तुलना में कम होते हैं।

(C) $H_4P_2O_6$ (हाइपोफॉस्फोरिक अम्ल) में $P-P$ बंध होता है।
इसका संरचनात्मक सूत्र $(HO)_2P(O)-P(O)(OH)_2$ है।

(B) समूह $15$ के हाइड्राइड्स की क्षारीय शक्ति का सही क्रम $NH_3 > PH_3 > AsH_3 > SbH_3 > BiH_3$ है।
जैसे-जैसे केंद्रीय परमाणु का आकार बढ़ता है,केंद्रीय परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व कम हो जाता है,जिससे यह दान के लिए कम उपलब्ध हो जाता है,इस प्रकार क्षारीय शक्ति कम हो जाती है।
इसलिए,$NH_3 < PH_3 < AsH_3 < SbH_3$ अनुक्रम गलत है क्योंकि यह बढ़ती क्षारीय शक्ति को दर्शाता है,जबकि इसे घटती हुई होनी चाहिए।