Wet Test for Acid Radical Questions in Hindi

(C) क्लोराइड आयनों $(Cl^-)$ की सिल्वर नाइट्रेट $(AgNO_3)$ के साथ अभिक्रिया सिल्वर क्लोराइड $(AgCl)$ का सफेद अवक्षेप देती है:
$Ag^+ (aq) + Cl^- (aq) \to AgCl (s)$ (सफेद अवक्षेप)।
यह अवक्षेप तनु अमोनिया $(NH_3)$ में एक घुलनशील संकुल,डाईएमीनसिल्वर$(I)$ क्लोराइड के निर्माण के कारण घुल जाता है:
$AgCl (s) + 2NH_3 (aq) \to [Ag(NH_3)_2]Cl (aq)$।

(D) जब आयोडाइड आयनों $(I^-)$ वाले विलयन में क्लोरीन जल मिलाया जाता है,तो क्लोरीन एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है और लवण से आयोडीन $(I_2)$ को विस्थापित कर देता है।
$2I^- + Cl_2 \to 2Cl^- + I_2$
मुक्त आयोडीन $(I_2)$ अध्रुवीय होता है और कार्बनिक विलायक क्लोरोफॉर्म $(CHCl_3)$ में घुल जाता है,जो एक अलग परत बनाता है। यह आयोडीन-क्लोरोफॉर्म विलयन एक विशिष्ट बैंगनी रंग प्रदर्शित करता है।
अतः,बैंगनी परत की उपस्थिति $I^-$ आयनों की उपस्थिति की पुष्टि करती है।

(C) ये अभिक्रियाएं थायोसल्फेट आयन $(S_2O_3^{2-})$ के रसायन विज्ञान का वर्णन करती हैं।
$1$. $dil. H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया: $Na_2S_2O_3 + H_2SO_4 \to Na_2SO_4 + SO_2(g) + S(s) + H_2O(l)$। यहाँ,गैस $(B)$ $SO_2$ है,उदासीन ऑक्साइड $(C)$ $H_2O$ है,और $'Y'$ $S$ है।
$2$. $BaCl_2$ के साथ अभिक्रिया: $Na_2S_2O_3 + BaCl_2 \to BaS_2O_3(s) + 2NaCl$। $BaS_2O_3$ एक सफेद अवक्षेप $('Z')$ है।
$3$. $SO_2$ की $H_2S$ के साथ अभिक्रिया: $SO_2 + 2H_2S \to 3S(s) + 2H_2O(l)$। यह दी गई अभिक्रिया से मेल खाता है।
थायोसल्फेट आयन $(S_2O_3^{2-})$ में,सल्फर की औसत ऑक्सीकरण अवस्था: $2x + 3(-2) = -2 \implies 2x = +4 \implies x = +2$ है। अतः,विकल्प $C$ सही है।

(C) $1$. सुनहरी पीली ज्वाला परीक्षण $Na^+$ आयनों की उपस्थिति का संकेत देता है।
$2$. साधारण लवण की $Conc. H_2SO_4$ और $MnO_2$ के साथ प्रतिक्रिया से पीली-हरी गैस $(X)$ प्राप्त होती है,जो $Cl^-$ आयनों की उपस्थिति की पुष्टि करती है। अतः,$(X)$ $Cl_2$ गैस है।
$3$. $AgNO_3$ के साथ प्रतिक्रिया से सफेद अवक्षेप $(Z)$ प्राप्त होता है जो तनु $HNO_3$ में अघुलनशील है,जो $Cl^-$ आयनों की पुष्टि करता है। अतः,$(Z)$ $AgCl$ है।
$4$. $K_2Cr_2O_7$ और $Conc. H_2SO_4$ के साथ प्रतिक्रिया से लाल-भूरे रंग की वाष्प $(Y)$ प्राप्त होती है,जो क्रोमिल क्लोराइड परीक्षण है। अतः,$(Y)$ $CrO_2Cl_2$ है।
$5$. कथनों का मूल्यांकन करने पर,सभी कथन रासायनिक रूप से सही हैं,लेकिन $(C)$ को गलत माना जाता है क्योंकि $AgCl$ क्रोमिल क्लोराइड परीक्षण नहीं देता है।

(D) $Ag_2CO_3$ एक दुर्बल अम्ल (कार्बोनिक अम्ल) का लवण है।
जब $Ag_2CO_3$,$dil. \, HNO_3$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह अम्ल-क्षार अभिक्रिया के माध्यम से घुलनशील सिल्वर नाइट्रेट,जल और कार्बन डाइऑक्साइड गैस बनाता है।
अभिक्रिया है: $Ag_2CO_3(s) + 2HNO_3(dil.) \rightarrow 2AgNO_3(aq) + H_2O(l) + CO_2(g)$।
$AgCl$,$Ag_2S$ और $AgI$ या तो अघुलनशील हैं या उनका विलेयता गुणनफल बहुत कम है और वे $dil. \, HNO_3$ के साथ अभिक्रिया करके स्पष्ट विलयन नहीं बनाते हैं।

(A) $1$. '$X$' के लिए ज्वाला परीक्षण सुनहरी पीली ज्वाला देता है,जो सोडियम $(Na^+)$ आयनों की उपस्थिति को दर्शाता है।
$2$. '$X$',$BaCl_2$ विलयन के साथ अभिक्रिया करके सफेद अवक्षेप '$Y$' बनाता है जो तनु $HCl$ में अघुलनशील है। यह सल्फेट $(SO_4^{2-})$ आयनों के लिए एक विशिष्ट परीक्षण है,जो $BaSO_4$ बनाता है।
$3$. इसलिए,'$X$' $Na_2SO_4$ है और '$Y$' $BaSO_4$ है।
$4$. प्रश्न पूछता है कि जब '$Y$' $(BaSO_4)$ को $KMnO_4$ के साथ उपचारित किया जाता है तो क्या होता है। $BaSO_4$ एक स्थिर,अघुलनशील लवण है और सामान्य परिस्थितियों में $KMnO_4$ के साथ अभिक्रिया नहीं करता है।
$5$. अतः,कोई अभिक्रिया नहीं होती है,और अंतिम अवक्षेप $BaSO_4$ ही रहता है।

(A) क्रोमिल क्लोराइड परीक्षण क्लोराइड आयन $(Cl^{-})$ की उपस्थिति का पता लगाने के लिए एक विशिष्ट रासायनिक परीक्षण है।
जब क्लोराइड लवण युक्त मिश्रण को पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_2Cr_2O_7)$ और सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ के साथ गर्म किया जाता है,तो क्रोमिल क्लोराइड $(CrO_2Cl_2)$ के गहरे नारंगी-लाल धुएं निकलते हैं।
$K_2Cr_2O_7 + 4NaCl + 6H_2SO_4 \rightarrow 2KHSO_4 + 4NaHSO_4 + 2CrO_2Cl_2 \uparrow \text{ (नारंगी-लाल धुएं)} + 3H_2O$
जब इन वाष्पों को सोडियम हाइड्रोक्साइड $(NaOH)$ के घोल में प्रवाहित किया जाता है,तो सोडियम क्रोमेट $(Na_2CrO_4)$ का पीला घोल बनता है:
$CrO_2Cl_2 + 4NaOH \rightarrow Na_2CrO_4 + 2NaCl + 2H_2O$
यह पीला घोल,लेड एसीटेट के साथ उपचारित करने पर लेड क्रोमेट $(PbCrO_4)$ का पीला अवक्षेप देता है,जो $Cl^{-}$ की उपस्थिति की पुष्टि करता है।

(B) $1$. $NaCl + \text{dil. } H_2SO_4$ से $HCl$ गैस उत्पन्न होती है,जो रंगहीन होती है,लाल वाष्प नहीं।
$2$. $NaCl + AgNO_3 \rightarrow AgCl(s) + NaNO_3$। $AgCl$ एक सफेद अवक्षेप है।
$3$. $CO_3^{2-} + \text{dil. } H_2SO_4 \rightarrow CO_2 \text{ गैस}$,$CO$ गैस नहीं।
$4$. $SO_3^{2-} + \text{dil. } H_2SO_4 \rightarrow SO_2 \text{ गैस}$,जो रंगहीन होती है,भूरी नहीं।
अतः,सही विकल्प $B$ है।

(D) तनु $H_2SO_4$ एक मध्यम प्रबल अम्ल है जो अपने लवणों से दुर्बल अम्लों को विस्थापित कर सकता है।
$CO_3^{2-}$ तनु $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $CO_2$ गैस उत्पन्न करता है: $CO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + CO_2 \uparrow$.
$SO_3^{2-}$ तनु $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $SO_2$ गैस उत्पन्न करता है: $SO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + SO_2 \uparrow$.
$NO_2^{-}$ तनु $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $NO$ और $NO_2$ गैसें (भूरे धुएं) उत्पन्न करता है: $2NO_2^- + 2H^+ \rightarrow H_2O + NO + NO_2 \uparrow$.
चूंकि सभी दिए गए ऋणायन तनु $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करते हैं,इसलिए सही विकल्प $D$ है।

(C) जब $BaCl_2$ को सल्फेट आयनों $(SO_4^{2-})$ वाले विलयन में मिलाया जाता है,तो बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ का सफेद अवक्षेप बनता है।
अभिक्रिया इस प्रकार है: $Ba^{2+}(aq) + SO_4^{2-}(aq) \rightarrow BaSO_4(s)$.
$BaSO_4$ का यह सफेद अवक्षेप तनु $HCl$ में अघुलनशील होता है,जो सल्फेट रेडिकल की उपस्थिति की पुष्टि करता है।
इसलिए,यौगिक $A$ एक सल्फेट है।

(B) सोडियम थायोसल्फेट $(Na_2S_2O_3)$ की सिल्वर नाइट्रेट $(AgNO_3)$ के साथ अभिक्रिया से शुरू में सिल्वर थायोसल्फेट $(Ag_2S_2O_3)$ का सफेद अवक्षेप बनता है:
$Na_2S_2O_3 + 2AgNO_3 \to Ag_2S_2O_{3(\text{white ppt})} + 2NaNO_3$
रखे रहने पर,सिल्वर थायोसल्फेट का सफेद अवक्षेप पानी की उपस्थिति में विघटित होकर काला सिल्वर सल्फाइड $(Ag_2S)$ बनाता है:
$Ag_2S_2O_{3(\text{white ppt})} + H_2O \to Ag_2S_{(\text{black ppt})} + H_2SO_4$

(C) जब क्लोराइड लवण सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह $HCl$ गैस उत्पन्न करता है,जो रंगहीन होती है।
$NaCl + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HCl$
आयोडाइड लवण के मामले में,शुरू में $HI$ बनता है। चूंकि $HI$ एक प्रबल अपचायक (reducing agent) है,यह $H_2SO_4$ को $SO_2$ में अपचयित कर देता है और स्वयं $I_2$ वाष्प में ऑक्सीकृत हो जाता है,जो बैंगनी रंग की होती है।
$2NaI + 2H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O + SO_2 + I_2$
अतः,बैंगनी धुंआ $I_2$ गैस के बनने के कारण होता है।

(D) लेयर टेस्ट का उपयोग $I^{-}$ और $Br^{-}$ जैसे हैलाइड आयनों की पहचान करने के लिए किया जाता है।
जब $I^{-}$ या $Br^{-}$ युक्त जलीय घोल को $CHCl_3$ या $CCl_4$ जैसे कार्बनिक विलायक की उपस्थिति में क्लोरीन वाटर के साथ उपचारित किया जाता है,तो हैलोजन मुक्त होता है।
$2I^{-} + Cl_2 \rightarrow I_2 + 2Cl^{-}$
$2Br^{-} + Cl_2 \rightarrow Br_2 + 2Cl^{-}$
मुक्त $I_2$ कार्बनिक परत को बैंगनी रंग देता है,जबकि $Br_2$ नारंगी-लाल रंग देता है।
इसलिए,$I^{-}$ और $Br^{-}$ दोनों लेयर टेस्ट देते हैं।

(D) लवण $NaCl$ है,जो एक प्रबल अम्ल $(HCl)$ और एक प्रबल क्षार $(NaOH)$ से बना उदासीन लवण है।
जब $NaCl$ सिल्वर नाइट्रेट $(AgNO_3)$ के साथ अभिक्रिया करता है,तो यह सिल्वर क्लोराइड $(AgCl)$ का सफेद अवक्षेप बनाता है:
$NaCl(aq) + AgNO_3(aq) \to AgCl(s) + NaNO_3(aq)$
$AgCl$ एक सफेद अवक्षेप है जो तनु नाइट्रिक एसिड $(HNO_3)$ में अघुलनशील है।
अतः,उपस्थित ऋणायन $Cl^{-}$ है।

(D) ऋणायनों को तनु और सांद्र अम्लों के साथ उनकी प्रतिक्रिया के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
$F^-$ और $Cl^-$ प्रबल अम्लों ($HF$ और $HCl$) के ऋणायन हैं और ये $dil. H_2SO_4$ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं क्योंकि वे पर्याप्त वाष्पशील नहीं हैं या अम्ल उन्हें विस्थापित करने के लिए पर्याप्त प्रबल नहीं है।
$NO_3^-$ भी एक प्रबल अम्ल $(HNO_3)$ का ऋणायन है और यह $dil. H_2SO_4$ के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।
इसलिए,दिए गए सभी ऋणायनों का परीक्षण $dil. H_2SO_4$ का उपयोग करके नहीं किया जा सकता है।

(C) सल्फाइट्स की तनु अम्लों के साथ अभिक्रिया से सल्फर डाइऑक्साइड गैस मुक्त होती है।
$Na_2SO_3 + H_2SO_4 \to Na_2SO_4 + H_2O + SO_2(g)$
अतः,$Na_2SO_3$ सही पदार्थ है।

(C) $SO_3^{2-}$ आयन $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $SO_2$ गैस मुक्त करते हैं,जो बेरिटा जल $(Ba(OH)_2)$ में धुंधलापन उत्पन्न करती है।
$SO_3^{2-} + H_2SO_4 \to SO_4^{2-} + H_2O + SO_2$
$SO_2 + Ba(OH)_2 \to BaSO_3 \downarrow + H_2O$ (धुंधलापन)
इसके अतिरिक्त,$SO_2$ एक अपचायक के रूप में कार्य करता है और $Cr^{3+}$ आयनों के निर्माण के कारण अम्लीय पोटेशियम डाइक्रोमेट विलयन को हरे रंग में बदल देता है।
$K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 + 3SO_2 \to K_2SO_4 + Cr_2(SO_4)_3 + H_2O$ (हरा)

(A) $1$. सल्फाइट लवण $(X = SO_3^{2-})$ की तनु $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया से सल्फर डाइऑक्साइड गैस $(Y = SO_2)$ उत्पन्न होती है,जो एक तीखी गंध वाली रंगहीन गैस है।
$2$. सल्फर डाइऑक्साइड $(SO_2)$ एक अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करती है। जब इसे अम्लीय पोटेशियम डाइक्रोमेट विलयन $(K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4)$ में प्रवाहित किया जाता है,तो यह नारंगी रंग के डाइक्रोमेट आयन $(Cr_2O_7^{2-})$ को हरे रंग के क्रोमियम$(III)$ आयन $(Cr^{3+})$ में अपचयित कर देती है।
$3$. रासायनिक समीकरण: $3SO_2 + K_2Cr_2O_7 + H_2SO_4 \to K_2SO_4 + Cr_2(SO_4)_3 + H_2O$.

(D) अभिक्रिया $BaSO_4 \downarrow + dil. HCl$ $(Excess)$ $\longrightarrow$ कोई अभिक्रिया नहीं यह दर्शाती है कि $BaSO_4$ तनु $HCl$ में अघुलनशील है।
चूंकि कोई परिवर्तन नहीं होता है,इसलिए यह 'कोई अभिक्रिया नहीं' की श्रेणी में आता है।
अतः,सही विकल्प $D$ है।

(C) यह अभिक्रिया तब होती है जब एक रंगीन विलयन $P$,$BaCl_2$ के साथ अभिक्रिया करके सफेद अवक्षेप $Q$ बनाता है।
$1$. $Na_2CrO_4$ एक पीला विलयन है,लेकिन यह पीले रंग का अवक्षेप $BaCrO_4$ बनाता है,सफेद नहीं।
$2$. $ZnSO_4$ एक रंगहीन विलयन है,इसलिए यह $P$ के रंगीन विलयन होने की शर्त को पूरा नहीं करता है।
$3$. $CuSO_4$ एक नीला (रंगीन) विलयन है। अभिक्रिया है: $CuSO_{4(aq)} + BaCl_{2(aq)} \to BaSO_{4(s)} \downarrow_{(white)} + CuCl_{2(aq)}$। यहाँ,$BaSO_4$ एक सफेद अवक्षेप है और $CuCl_2$ एक रंगीन विलयन है। यह दी गई शर्तों से मेल खाता है।
$4$. $AgNO_3$ एक रंगहीन विलयन है।
अतः,सही लवण $P$,$CuSO_4$ है।

(C) $1$. $BaS_2O_3 + HCl \xrightarrow{\text{गर्म}} BaCl_2 + SO_2 \uparrow + S \downarrow$. $SO_2$,$Fe^{2+}$ को $Fe^{3+}$ में ऑक्सीकृत नहीं करता है,इसलिए विलयन हरा रहता है।
$2$. $Ag_2SO_3 + HCl \xrightarrow{\text{गर्म}} AgCl \downarrow + SO_2 \uparrow$. $SO_2$,$Fe^{2+}$ को ऑक्सीकृत नहीं करता है,इसलिए विलयन हरा रहता है।
$3$. $AgNO_2 + HCl \xrightarrow{\text{गर्म}} AgCl \downarrow + NO_2 \uparrow$. $NO_2$ एक ऑक्सीकारक है जो $Fe^{2+}$ को $Fe^{3+}$ में ऑक्सीकृत कर देता है,जिससे $FeSO_4$ का विलयन पीला हो जाता है।
$4$. $Pb(NO_3)_2$ तनु $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके गैस उत्पन्न नहीं करता है।
अतः,सही लवण $AgNO_2$ है।

(C) सोडियम लवण की $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया से सिल्वर लवण का अवक्षेप प्राप्त होता है:
$Na_2S + 2AgNO_3 \to Ag_2S \downarrow (\text{काले}) + 2NaNO_3$
$NaI + AgNO_3 \to AgI \downarrow (\text{पीले}) + NaNO_3$
$Na_3PO_4 + 3AgNO_3 \to Ag_3PO_4 \downarrow (\text{पीले}) + 3NaNO_3$
$NaBr + AgNO_3 \to AgBr \downarrow (\text{हल्के पीले}) + NaNO_3$
विलेयता का विश्लेषण:
$Ag_2S$ तनु $HNO_3$ और $NH_3$ दोनों में अघुलनशील है।
$AgI$ तनु $HNO_3$ और $NH_3$ दोनों में अघुलनशील है।
$AgBr$ तनु $HNO_3$ में अघुलनशील है लेकिन सांद्र $NH_3$ में घुलनशील है।
$Ag_3PO_4$ तनु $HNO_3$ (दुर्बल अम्ल $H_3PO_4$ बनने के कारण) और सांद्र $NH_3$ (संकुल $[Ag(NH_3)_2]^+$ बनने के कारण) दोनों में घुलनशील है।
अतः,उपस्थित ऋणायन $PO_4^{3-}$ है।

(D) $BaCl_2$ उन आयनों के साथ अवक्षेप बनाता है जो अघुलनशील बेरियम लवण बनाते हैं। $AgNO_3$ उन आयनों के साथ अवक्षेप बनाता है जो अघुलनशील सिल्वर लवण बनाते हैं।
$(a)$ $CO_3^{2-}$ $BaCO_3$ (अवक्षेप) और $Ag_2CO_3$ (अवक्षेप) बनाता है।
$(b)$ $C_2O_4^{2-}$ $BaC_2O_4$ (अवक्षेप) और $Ag_2C_2O_4$ (अवक्षेप) बनाता है।
$(c)$ $MnO_4^{-}$ $BaCl_2$ या $AgNO_3$ के साथ अवक्षेप नहीं बनाता है क्योंकि $Ba(MnO_4)_2$ और $AgMnO_4$ दोनों पानी में घुलनशील हैं।
$(d)$ $S^{2-}$ $BaCl_2$ के साथ अवक्षेप नहीं बनाता है ($BaS$ घुलनशील है),लेकिन यह $AgNO_3$ के साथ $Ag_2S$ (काला अवक्षेप) बनाता है।
अतः,$S^{2-}$ सही उत्तर है।

(B) $CO_3^{2-}$ और $HCO_3^{-}$ के बीच अंतर करने के लिए $CaCl_2$ विलयन का उपयोग किया जाता है।
$CO_3^{2-} + CaCl_2 \rightarrow CaCO_3 \downarrow (white \, ppt.) + 2Cl^-$.
$HCO_3^{-} + CaCl_2 \rightarrow$ कोई अवक्षेप नहीं बनता है क्योंकि $Ca(HCO_3)_2$ पानी में घुलनशील है।
इस प्रकार,$CaCl_2$ प्रभावी रूप से $CO_3^{2-}$ को $HCO_3^{-}$ से अलग करता है।

(C) $(a) \ S^{2-} + Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2S \uparrow$ (गैस मुक्त होती है)
$(b) \ SO_3^{2-} + Zn + 4HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2S \uparrow + H_2O$ (गैस मुक्त होती है)
$(c) \ NO_3^- + 4Zn + 10HCl \rightarrow 4ZnCl_2 + NH_4Cl + 3H_2O$ (कोई गैस मुक्त नहीं होती,$NH_4Cl$ एक ठोस लवण है)
$(d) \ CH_3COO^- + Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + CH_3COOH$ (एसिटिक एसिड कमरे के तापमान पर तरल होता है,कोई गैस मुक्त नहीं होती)
नोट: प्रश्न उस रेडिकल के बारे में है जो गैस मुक्त नहीं करता है। $(c)$ और $(d)$ दोनों गैस मुक्त नहीं करते हैं,लेकिन गुणात्मक विश्लेषण के संदर्भ में $NO_3^-$ मुख्य उदाहरण है।

(C) $AgNO_3$ की विभिन्न ऋणायनों के साथ अभिक्रिया अलग-अलग अवक्षेप देती है:
$1$. $Br^-$ से $AgBr$ (हल्का पीला अवक्षेप) बनता है,जो अतिरिक्त $NH_3$ में घुलनशील है।
$2$. $I^-$ से $AgI$ (पीला अवक्षेप) बनता है,जो $NH_3$ में अघुलनशील है।
$3$. $PO_4^{3-}$ से $Ag_3PO_4$ (पीला अवक्षेप) बनता है,जो $NH_3$ में घुलनशील है।
$4$. $AsO_3^{3-}$ से $Ag_3AsO_3$ (पीला अवक्षेप) बनता है,जो $NH_3$ में घुलनशील है।
चूंकि $AgI$ एकमात्र पीला अवक्षेप है जो अतिरिक्त $NH_3$ में अघुलनशील है,इसलिए लवण $X$ में $I^-$ नहीं हो सकता है।

(C) तनु $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया से रंगहीन गैस $SO_2$ मुक्त होती है।
$SO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2O + SO_2 \uparrow$.
$SO_2$ गैस $BaSO_3$ के निर्माण के कारण बेरिटा जल $[Ba(OH)_2]$ को मटमैला कर देती है:
$Ba(OH)_2 + SO_2 \rightarrow BaSO_3 \downarrow + H_2O$.
$SO_2$ एक अपचायक है और यह अम्लीय डाइक्रोमेट विलयन (नारंगी) को $Cr^{3+}$ (हरा) में अपचयित कर देता है,जिससे नारंगी रंग गायब हो जाता है:
$Cr_2O_7^{2-} + 3SO_2 + 2H^+ \rightarrow 2Cr^{3+} + 3SO_4^{2-} + H_2O$.

(C) $BaCl_2$ की सल्फेट लवण $(SO_4^{2-})$ के साथ अभिक्रिया बेरियम सल्फेट $(BaSO_4)$ का सफेद अवक्षेप देती है।
$Ba^{2+}(aq) + SO_4^{2-}(aq) \rightarrow BaSO_4(s) \downarrow$ (सफेद अवक्षेप)।
$BaSO_4$ तनु $HCl$ और तनु $HNO_3$ में अघुलनशील होता है।
कार्बोनेट $(CO_3^{2-})$ भी $BaCl_2$ के साथ सफेद अवक्षेप बनाते हैं,लेकिन वे $CO_2$ गैस के निकलने के साथ तनु $HCl$ में घुलनशील होते हैं।
इसलिए,यौगिक $(X)$ सल्फेट होना चाहिए।

(A) जब बाइकार्बोनेट आयन $(HCO_3^-)$ युक्त सोडियम लवण को $MgCl_2$ के विलयन में मिलाया जाता है,तो कमरे के तापमान पर कोई अवक्षेप नहीं बनता है क्योंकि मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट पानी में घुलनशील होता है।
गर्म करने पर,बाइकार्बोनेट आयन विघटित होकर कार्बोनेट आयन $(CO_3^{2-})$ बनाता है:
$2HCO_3^- \xrightarrow{\Delta} CO_3^{2-} + H_2O + CO_2$
परिणामी कार्बोनेट आयन $Mg^{2+}$ आयनों के साथ अभिक्रिया करके मैग्नीशियम कार्बोनेट $(MgCO_3)$ का सफेद अवक्षेप बनाते हैं:
$Mg^{2+} + CO_3^{2-} \rightarrow MgCO_3 \downarrow$
अतः,ऋणायन $HCO_3^-$ है।

(A) $KMnO_4$ एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है और अपचयन (reduction) पर रंगहीन हो जाता है।
$KMnO_4$ को रंगहीन करने के लिए ऋणायन का ऑक्सीकरण होना आवश्यक है।
$CO_3^{2-}$ में $C$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है,जो इसकी अधिकतम ऑक्सीकरण अवस्था है।
चूंकि $C$ का और अधिक ऑक्सीकरण संभव नहीं है,इसलिए $CO_3^{2-}$ $KMnO_4$ का अपचयन नहीं कर सकता है और इस प्रकार इसे रंगहीन नहीं करेगा।
$NO_2^{-}$,$S^{2-}$ और $Cl^{-}$ क्रमशः $NO_3^{-}$,$S$ और $Cl_2$ में ऑक्सीकृत हो सकते हैं,जिससे $KMnO_4$ रंगहीन हो जाता है।

(C) $S^{2-}$ लेड एसीटेट $(CH_3COO)_2Pb$ के साथ अभिक्रिया करके $PbS$ का काला अवक्षेप बनाता है,जबकि $SO_3^{2-}$ काला अवक्षेप नहीं बनाता है।
$S^{2-} (CH_3COO)_2Pb \to PbS ({\text{काला अवक्षेप}}) 2CH_3COO^{-}$
$S^{2-}$ सोडियम नाइट्रोप्रुसाइड $Na_2[Fe(CN)_5NO]$ के साथ अभिक्रिया करके बैंगनी रंग का संकुल बनाता है,जबकि $SO_3^{2-}$ यह परीक्षण नहीं देता है।
$S^{2-} [Fe(CN)_5NO]^{2-} \to [Fe(CN)_5NOS]^{4-} ({\text{बैंगनी}})$
अतः,$S^{2-}$ और $SO_3^{2-}$ को विभेदित करने के लिए दोनों अभिकर्मकों का उपयोग किया जा सकता है।

(B) $NaOH$ की उपस्थिति में $Al$ के साथ $SO_3^{2-}$ की अभिक्रिया एक अपचयन अभिक्रिया है जिसमें $SO_3^{2-}$ का $S^{2-}$ में अपचयन हो जाता है।
रासायनिक समीकरण है: $SO_3^{2-} + 2Al + 2OH^- + 3H_2O \to S^{2-} + 2[Al(OH)_4]^-$.
इस अभिक्रिया में $H_2S$ विकसित नहीं होता है क्योंकि निर्मित सल्फाइड आयन $(S^{2-})$ तुरंत क्षारीय माध्यम में $Na_2S$ के रूप में फंस जाता है,और $H_2S$ गैस को मुक्त करने के लिए कोई अम्लीय स्थिति मौजूद नहीं होती है।
इसके विपरीत,$HCl$ या $H_2SO_4$ जैसे तनु अम्लों के साथ अभिक्रियाएं आमतौर पर $S^{2-}$ को $H_2S$ गैस में बदलने के लिए आवश्यक $H^+$ आयन प्रदान करती हैं।

(A) $NaCl$ की $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया $AgCl$ $(Y)$ का सफेद अवक्षेप उत्पन्न करती है: $NaCl + AgNO_3 \to AgCl(s) + NaNO_3$.
$AgCl$,$NH_4OH$ में घुलनशील है क्योंकि यह एक घुलनशील संकुल $Z$ बनाता है: $AgCl + 2NH_4OH \to [Ag(NH_3)_2]Cl + 2H_2O$.
जब इस संकुल $Z$ को तनु $HNO_3$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो $NH_3$ उदासीन हो जाता है और $AgCl$ $(Y)$ का सफेद अवक्षेप पुनः प्रकट हो जाता है: $[Ag(NH_3)_2]Cl + 2HNO_3 \to AgCl(s) + 2NH_4NO_3$.
$CH_3Cl$ एक सहसंयोजक हैलोऐल्केन है और यह $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया करके अवक्षेप नहीं बनाता है। $NaBr$ और $NaI$ क्रमशः हल्के पीले और पीले अवक्षेप देते हैं।

(N/A) टोल्यूनि से बेंजोइक एसिड के निर्माण में,अल्कोहलिक पोटेशियम परमैंगनेट का उपयोग ऑक्सीडेंट के रूप में निम्नलिखित कारणों से किया जाता है:
$(i)$ एक तटस्थ माध्यम में,अभिक्रिया के दौरान ही $OH^-$ आयन उत्पन्न होते हैं। परिणामस्वरूप,एसिड या बेस जोड़ने की लागत बच जाती है।
$(ii)$ $KMnO_4$ और अल्कोहल दोनों ध्रुवीय होने के कारण एक-दूसरे में समांगी (homogeneous) हैं। टोल्यूनि और अल्कोहल भी कार्बनिक यौगिक होने के कारण एक-दूसरे में समांगी हैं। विषमांगी माध्यम की तुलना में समांगी माध्यम में अभिक्रियाएं तेजी से होती हैं। इसलिए,अल्कोहल में $KMnO_4$ और टोल्यूनि तेजी से अभिक्रिया करते हैं।
तटस्थ माध्यम में अभिक्रिया के लिए संतुलित रेडॉक्स समीकरण है:
$C_6H_5CH_3 + 2KMnO_4 \to C_6H_5COOK + 2MnO_2 + KOH + H_2O$
$(b)$ जब ब्रोमाइड युक्त अकार्बनिक मिश्रण में सांद्र $H_2SO_4$ मिलाया जाता है,तो शुरू में $HBr$ उत्पन्न होता है। $HBr$ एक प्रबल अपचायक (reducing agent) होने के कारण,$H_2SO_4$ को $SO_2$ में अपचयित कर देता है जिससे ब्रोमीन की लाल वाष्प निकलती है।
$2NaBr + 2H_2SO_4 \to 2NaHSO_4 + 2HBr$
$2HBr + H_2SO_4 \to Br_2 + SO_2 + 2H_2O$
(नोट: $Br_2$ लाल वाष्प है।)
हालाँकि,जब क्लोराइड युक्त अकार्बनिक मिश्रण में सांद्र $H_2SO_4$ मिलाया जाता है,तो तीखी गंध वाली गैस $(HCl)$ निकलती है। $HCl$ एक दुर्बल अपचायक होने के कारण,$H_2SO_4$ को $SO_2$ में अपचयित नहीं कर सकता है।
$2NaCl + 2H_2SO_4 \to 2NaHSO_4 + 2HCl$

(N/A) सल्फर के परीक्षण के लिए,सोडियम निष्कर्ष को एसिटिक एसिड के साथ अम्लीकृत किया जाता है क्योंकि लेड एसीटेट घुलनशील होता है और परीक्षण में बाधा नहीं डालता है। यदि $H_{2}SO_{4}$ का उपयोग किया जाता है,तो लेड एसीटेट स्वयं $H_{2}SO_{4}$ के साथ प्रतिक्रिया करके लेड सल्फेट का सफेद अवक्षेप (precipitate) बनाएगा जो परीक्षण में बाधा उत्पन्न करेगा।
$H_{2}SO_{4} + Pb(CH_{3}COO)_{2} \rightarrow PbSO_{4(s)} + 2CH_{3}COOH$
$H_{2}SO_{4}$ (सल्फ्यूरिक एसिड) $Pb(CH_{3}COO)_{2}$ (लेड एसीटेट) के साथ प्रतिक्रिया करके $PbSO_{4}$ (सफेद अवक्षेप) बनाता है।

(A) भूरा वलय परीक्षण (brown ring test) एक सामान्य प्रयोगशाला परीक्षण है जिसका उपयोग विलयन में नाइट्रेट आयन $(NO_3^-)$ की उपस्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है।
जब नाइट्रेट विलयन में ताजा बना हुआ फेरस सल्फेट $(FeSO_4)$ विलयन मिलाया जाता है,और उसके बाद परखनली की दीवारों के सहारे सावधानीपूर्वक सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड $(H_2SO_4)$ डाला जाता है,तो दोनों परतों के मिलन बिंदु पर एक भूरा वलय बनता है।
यह भूरा वलय $[Fe(H_2O)_5(NO)]^{2+}$ संकुल के निर्माण के कारण होता है।

नाइट्रेट के लिए भूरे वलय का परीक्षण $Fe^{2+}$ की नाइट्रेट को नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ में अपचयित करने की क्षमता पर निर्भर करता है,जो $Fe^{2+}$ के साथ अभिक्रिया करके एक भूरे रंग का वलय संकुल बनाता है।
$NO_{3}^{-}$ आयनों वाले नमूने में,तनु फेरस सल्फेट का विलयन मिलाया जाता है और फिर परखनली की दीवारों के सहारे सावधानीपूर्वक सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल डाला जाता है। विलयन और सल्फ्यूरिक अम्ल की परतों के बीच के अंतरापृष्ठ पर बनने वाला भूरा वलय विलयन में नाइट्रेट आयनों की उपस्थिति को दर्शाता है।
$NO_{3}^{-} + 3Fe^{2+} + 4H^{+} \rightarrow NO + 3Fe^{3+} + 2H_{2}O$
$[Fe(H_{2}O)_{6}]^{2+} + NO \rightarrow [Fe(H_{2}O)_{5}(NO)]^{2+} + H_{2}O$ (भूरा संकुल)

नाइट्रेट के लिए भूरे वलय का परीक्षण $Fe^{2+}$ की नाइट्रेट को नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ में अपचयित करने की क्षमता पर निर्भर करता है,जो बाद में $Fe^{2+}$ के साथ अभिक्रिया करके एक भूरे रंग का संकुल बनाता है।
$NO_{3}^{-}$ आयनों वाले नमूने में,तनु फेरस सल्फेट का विलयन मिलाया जाता है और फिर परखनली की दीवारों के सहारे सावधानीपूर्वक सांद्र सल्फ्यूरिक अम्ल डाला जाता है। विलयन और सल्फ्यूरिक अम्ल की परतों के बीच के अंतरापृष्ठ पर बनने वाला भूरा वलय विलयन में नाइट्रेट आयनों की उपस्थिति को दर्शाता है।
$NO_{3}^{-} + 3 Fe^{2+} + 4 H^{+} \rightarrow NO + 3 Fe^{3+} + 2 H_{2}O$
$[Fe(H_{2}O)_{6}]^{2+} + NO \rightarrow [Fe(H_{2}O)_{5}(NO)]^{2+} + H_{2}O$ (भूरा संकुल)

(D) एसिटिक एसिड में $1$-नेफ्थाइलेमाइन और सल्फानिलिक एसिड युक्त अभिकर्मक को ग्रीस अभिकर्मक (Griess reagent) के रूप में जाना जाता है।
इसका उपयोग विशेष रूप से नाइट्राइट आयनों $(NO_{2}^{-})$ का पता लगाने के लिए किया जाता है।
इस परीक्षण में एसिटिक एसिड की उपस्थिति में $NO_{2}^{-}$ से बनने वाले नाइट्रस एसिड $(HNO_{2})$ द्वारा सल्फानिलिक एसिड का डायज़ोटाइजेशन होता है।
परिणामी डायज़ोनियम लवण फिर $1$-नेफ्थाइलेमाइन के साथ युग्मित होकर एक लाल रंग का एज़ो डाई बनाता है,जो $NO_{2}^{-}$ की उपस्थिति को दर्शाता है।

(C) जब किसी सल्फाइट या बाइसल्फाइट लवण को गर्म तनु $H_{2}SO_{4}$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो सल्फर डाइऑक्साइड गैस $(X = SO_{2})$ निकलती है।
$SO_{2}$ एक अपचायक के रूप में कार्य करता है और अम्लीकृत पोटेशियम डाइक्रोमेट $(K_{2}Cr_{2}O_{7})$ पेपर के साथ अभिक्रिया करता है।
अभिक्रिया है: $K_{2}Cr_{2}O_{7} + H_{2}SO_{4} + 3SO_{2} \longrightarrow K_{2}SO_{4} + Cr_{2}(SO_{4})_{3} + H_{2}O$.
प्राप्त हरा यौगिक $Y$ क्रोमियम$(III)$ सल्फेट,$Cr_{2}(SO_{4})_{3}$ है।

(B) नाइट्रेट आयनों के लिए ब्राउन रिंग टेस्ट में $[Fe(H_2O)_5(NO)]SO_4$ कॉम्प्लेक्स का निर्माण होता है,जिसे नाइट्रोसोफेरस सल्फेट कहा जाता है।
विकल्प $B$ गलत है क्योंकि कॉम्प्लेक्स नाइट्रोसोफेरस सल्फेट है,न कि नाइट्रोफेरस सल्फेट।
विकल्प $D$ भी गलत है क्योंकि नाइट्रेट लवण को सांद्र $H_2SO_4$ के साथ गर्म करने पर $NO_2$ गैस के लाल-भूरे धुएं निकलते हैं,न कि हल्के भूरे रंग के।

(D) $CO_3^{2-}$ तनु $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $CO_2$ गैस मुक्त करता है,जो चूने के पानी को दूधिया कर देती है $(IV)$.
$S^{2-}$ तनु $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $H_2S$ गैस मुक्त करता है,जो लेड एसीटेट पेपर को काला कर देती है $(I)$.
$SO_3^{2-}$ तनु $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $SO_2$ गैस मुक्त करता है,जो अम्लीकृत पोटेशियम डाइक्रोमेट विलयन को हरा कर देती है $(II)$.
$NO_2^{-}$ तनु $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $NO_2$ गैस (भूरे धुएँ) मुक्त करता है,जो स्टार्च युक्त अम्लीकृत $KI$ विलयन को नीला कर देती है $(III)$.
अतः,सही मिलान $A-IV, B-I, C-II, D-III$ है।

(B) जब $SO_{3}^{2-}$ युक्त लवण में $BaCl_{2}$ मिलाया जाता है,तो $BaSO_{3}$ का सफेद अवक्षेप बनता है: $Ba^{2+} + SO_{3}^{2-} \rightarrow BaSO_{3} \downarrow$।
तनु $HCl$ मिलाने पर,अवक्षेप घुल जाता है और $SO_{2}$ गैस निकलती है,जिसमें जलते हुए सल्फर की विशिष्ट तीखी गंध होती है: $BaSO_{3} + 2HCl \rightarrow BaCl_{2} + H_{2}O + SO_{2} \uparrow$।

(C) क्लोराइड आयन $(Cl^-)$ सिल्वर नाइट्रेट $(AgNO_3)$ के साथ अभिक्रिया करके सिल्वर क्लोराइड $(AgCl)$ का दही जैसा सफेद अवक्षेप बनाता है:
$Cl^- + AgNO_3 \longrightarrow AgCl \downarrow (A) + NO_3^-$.
जब इस अवक्षेप $(AgCl)$ को अमोनियम हाइड्रॉक्साइड $(NH_4OH)$ के साथ उपचारित किया जाता है,तो यह घुल कर एक विलेय डायमीनसिल्वर$(I)$ क्लोराइड संकुल बनाता है:
$AgCl + 2NH_4OH \longrightarrow [Ag(NH_3)_2]Cl (B) + 2H_2O$.
अतः,$[A]$ $AgCl$ है और $B$ $[Ag(NH_3)_2]Cl$ है।

(C) जब $SO_{2}$ गैस को $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ के अम्लीकृत विलयन से गुजारा जाता है,तो नारंगी रंग का डाइक्रोमेट आयन $(Cr_{2}O_{7}^{2-})$ अपचयित होकर हरे रंग के क्रोमियम$(III)$ आयन $(Cr^{3+})$ में बदल जाता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$Cr_{2}O_{7}^{2-} + 3SO_{2} + 2H^{+} \longrightarrow 2Cr^{3+} + 3SO_{4}^{2-} + H_{2}O$
अतः,विलयन का रंग हरा हो जाता है।

(A) $1$. अम्लीय माध्यम में ताज़ा तैयार फेरस सल्फेट के साथ गहरे भूरे रंग का वलय बनना नाइट्रेट आयन $(NO_3^{-})$ के लिए विशिष्ट परीक्षण है,जिसे ब्राउन रिंग टेस्ट कहा जाता है।
$2$. तटस्थ $FeCl_3$ के साथ गहरा लाल रंग मिलना एसीटेट आयन $(CH_3COO^{-})$ के लिए विशिष्ट परीक्षण है। यह लाल रंग उबालने पर गायब हो जाता है और बेसिक फेरिक एसीटेट का भूरा-लाल अवक्षेप प्राप्त होता है।
$3$. इसलिए,मिश्रण में $CH_3COO^{-}$ और $NO_3^{-}$ मौजूद हैं।

(C) जब सल्फाइड आयन $(S^{2-})$ युक्त लवण को तनु $H_2SO_4$ के साथ गर्म किया जाता है,तो हाइड्रोजन सल्फाइड $(H_2S)$ गैस निकलती है:
$Na_2S + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2S \uparrow$
जब इस गैस को लेड एसीटेट के घोल में डूबे हुए फिल्टर पेपर पर प्रवाहित किया जाता है,तो यह लेड सल्फाइड $(PbS)$ बनाता है,जो काले रंग का होता है:
$(CH_3COO)_2Pb + H_2S \rightarrow PbS (\text{काला}) + 2CH_3COOH$
अतः,कथन-$I$ सही है।
कथन-$II$ गलत है क्योंकि काला रंग लेड सल्फाइड $(PbS)$ के निर्माण के कारण होता है,न कि लेड सल्फाइट $(PbSO_3)$ के कारण।

(A) $CaF_2$ सांद्र $H_2SO_4$ के साथ अभिक्रिया करके $HF$ गैस बनाता है,जो रंगहीन होती है।
$NaBr + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HBr$ (इसके बाद ऑक्सीकरण होकर लाल-भूरे रंग की $Br_2$ वाष्प बनती है)।
$NaNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HNO_3$ (इसके बाद अपघटन होकर लाल-भूरे रंग की $NO_2$ वाष्प बनती है)।
$KI + H_2SO_4 \rightarrow KHSO_4 + HI$ (इसके बाद ऑक्सीकरण होकर बैंगनी रंग की $I_2$ वाष्प बनती है)।
$CaF_2$ एकमात्र लवण है जो रंगीन वाष्प उत्पन्न नहीं करता है।
$CaF_2$ का मोलर द्रव्यमान $= 40 + 2 \times 19 = 40 + 38 = 78 \ g \ mol^{-1}$।

(A) $HNO_3$ की उपस्थिति में हैलाइड आयनों की $AgNO_3$ के साथ अभिक्रिया से सिल्वर हैलाइड बनते हैं:
$Ag^{+} + Cl^{-} \rightarrow AgCl$ (सफेद अवक्षेप,$NH_4OH$ में आसानी से घुलनशील)।
$Ag^{+} + Br^{-} \rightarrow AgBr$ (हल्का पीला अवक्षेप,$NH_4OH$ में कठिनाई से घुलनशील)।
$Ag^{+} + I^{-} \rightarrow AgI$ (पीला अवक्षेप,$NH_4OH$ में अघुलनशील)।
चूंकि अवक्षेप हल्का पीला है और $NH_4OH$ में कठिनाई से घुलनशील है,यह $Br^{-}$ आयनों की उपस्थिति को दर्शाता है।

(A) $SO_4^{2-}$ युक्त मिश्रण से $S^{2-}$ को चयनात्मक रूप से अवक्षेपित करने के लिए,हमें एक ऐसे अभिकर्मक की आवश्यकता है जो अघुलनशील सल्फाइड बनाता है लेकिन घुलनशील सल्फेट बनाता है।
$1$. $CuCl_2$: $Cu^{2+}$,$S^{2-}$ के साथ अभिक्रिया करके $CuS$ (काला अवक्षेप) बनाता है,जबकि $CuSO_4$ पानी में घुलनशील है। अतः,$CuCl_2$ कार्य करता है।
$2$. $BaCl_2$: $Ba^{2+}$,$SO_4^{2-}$ के साथ अभिक्रिया करके $BaSO_4$ (सफेद अवक्षेप) बनाता है,जो अघुलनशील है। यह $S^{2-}$ को चयनात्मक रूप से अवक्षेपित नहीं करता है।
$3$. $Pb(CH_3COO)_2$: $Pb^{2+}$,$S^{2-}$ के साथ अभिक्रिया करके $PbS$ (काला अवक्षेप) बनाता है,जबकि $PbSO_4$ आमतौर पर पानी में अघुलनशील माना जाता है। हालाँकि,कई विश्लेषणात्मक संदर्भों में,$PbS$,$PbSO_4$ की तुलना में काफी कम घुलनशील होता है,और $Pb(CH_3COO)_2$ का उपयोग सल्फाइड के परीक्षण के लिए किया जाता है। दिए गए विकल्पों के अनुसार,$A$ और $C$ सही विकल्प हैं।