Mix Examples-Redox Reactions Questions in Hindi

(D) . $N_{2(g)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 NO_{(g)}$ एक संयोजन अभिक्रिया है।
$B$. $2 Pb(NO_3)_{2(s)} \rightarrow 2 PbO_{(s)} + 4 NO_{2(g)} + O_{2(g)}$ एक अपघटन अभिक्रिया है।
$C$. $2 Na_{(s)} + 2 H_2 O_{(l)} \rightarrow 2 NaOH_{(aq)} + H_{2(g)}$ एक विस्थापन अभिक्रिया है।
$D$. $2 NO_{2(g)} + 2 OH^-_{(aq)} \rightarrow NO^-_{2(aq)} + NO^-_{3(aq)} + H_2 O_{(l)}$ एक असमानुपातन अभिक्रिया है।
अतः,सही मिलान $A-IV, B-I, C-II, D-III$ है।

(C) $S_2 O_3^{2-}$ की $I_2$ के साथ अभिक्रिया में,सल्फर की औसत ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ से बदलकर $+2.5$ हो जाती है।
$S_2 O_3^{2-}$ की $Br_2$ के साथ अभिक्रिया में,सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ से बदलकर $+6$ हो जाती है।
चूंकि $Br_2$,$I_2$ की तुलना में सल्फर को उच्च ऑक्सीकरण अवस्था $(+6)$ में ऑक्सीकृत करने में सक्षम है,इसलिए यह दर्शाता है कि $Br_2$,$I_2$ की तुलना में एक मजबूत ऑक्सीकारक है।

(C) रेडॉक्स अभिक्रिया वह है जिसमें भाग लेने वाले तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन होता है।
अभिक्रिया $BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 + 2 NaCl$ में:
अभिकारकों में ऑक्सीकरण अवस्थाएँ हैं:
$Ba: +2, Cl: -1, Na: +1, S: +6, O: -2$।
उत्पादों में:
$Ba: +2, S: +6, O: -2, Na: +1, Cl: -1$।
चूंकि किसी भी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था में कोई परिवर्तन नहीं होता है,इसलिए यह एक द्विविस्थापन अभिक्रिया है,रेडॉक्स अभिक्रिया नहीं।

(B) . $2O_2^{-} \rightarrow O_2 + O_2^{2-}$ एक असमानुपातन अभिक्रिया है और यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया भी है। अतः,$A-p, s$.
$B$. $2CrO_4^{2-} + 2H^{+} \rightarrow Cr_2O_7^{2-} + H_2O$. $Cr_2O_7^{2-}$ एक डाइमेरिक ब्रिज्ड टेट्राहेड्रल धातु आयन है। अतः,$B-r$.
$C$. $2MnO_4^{-} + 5NO_2^{-} + 6H^{+} \rightarrow 2Mn^{2+} + 5NO_3^{-} + 3H_2O$. यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है। $NO_3^{-}$ की संरचना त्रिकोणीय समतलीय होती है। अतः,$C-p, q$.
$D$. $NO_3^{-} + 4H^{+} + 3Fe^{2+} \rightarrow NO + 3Fe^{3+} + 2H_2O$. यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है। अतः,$D-p$.
सुमेलन: $A-p, s; B-r; C-p, q; D-p$.

(B) उत्पन्न होने वाली गैस $NH_3$ (अमोनिया) है,जो अज्वलनशील है।
$NH_4^+$ लवण $NaOH$ के साथ अभिक्रिया करके $NH_3$ गैस मुक्त करते हैं: $NH_4^+ + OH^- \longrightarrow NH_3 + H_2O$।
जब $NH_4^+$ आयन समाप्त हो जाते हैं,तो $NH_3$ का निकलना बंद हो जाता है।
यदि लवण में $NO_3^-$ या $NO_2^-$ जैसे ऑक्सीकरण करने वाले ऋणायन होते हैं,तो क्षारीय माध्यम में $Zn$ चूर्ण मिलाने पर इन ऋणायनों का अपचयन होकर $NH_3$ गैस उत्पन्न होती है,जिससे गैस का निकलना फिर से शुरू हो जाता है।
$NH_4NO_3 + 4Zn + 7NaOH \longrightarrow 4Na_2ZnO_2 + 2NH_3 + 2H_2O$।
$NH_4NO_2 + 3Zn + 5NaOH \longrightarrow 3Na_2ZnO_2 + 2NH_3 + H_2O$।
$NH_4Cl$ और $(NH_4)_2SO_4$ में ऑक्सीकरण करने वाले ऋणायन नहीं होते हैं,इसलिए $Zn$ चूर्ण मिलाने पर और $NH_3$ उत्पन्न नहीं होगी।
अतः,$H$ का मान $NH_4NO_3$ या $NH_4NO_2$ हो सकता है।

(B) अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2 KMnO_4 + 5 H_2S + 3 H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2 MnSO_4 + 5 S + 8 H_2O$
$5$ मोल $H_2S$ के लिए,स्टॉइकियोमेट्री संतुलित समीकरण के समान ही रहती है।
अतः,$x = 8$ मोल $H_2O$ उत्पन्न होते हैं।
इस रेडॉक्स अभिक्रिया में,$S^{2-}$ का $S^0$ में ऑक्सीकरण होता है (प्रति $H_2S$ अणु $2$ इलेक्ट्रॉनों की हानि)।
$5$ मोल $H_2S$ के लिए,शामिल कुल इलेक्ट्रॉन $y = 5 \times 2 = 10$ हैं।
इसलिए,$(x + y) = 8 + 10 = 18$।

(A) अभिक्रियाएं इस प्रकार हैं:
$(A)$ $3Cu + 8HNO_3 \text{ (dil)} \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO + 4H_2O$. उत्पाद $NO$ $(p)$ और $Cu(NO_3)_2$ $(s)$ हैं।
$(B)$ $Cu + 4HNO_3 \text{ (conc)} \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O$. उत्पाद $NO_2$ $(q)$ और $Cu(NO_3)_2$ $(s)$ हैं।
$(C)$ $4Zn + 10HNO_3 \text{ (dil)} \rightarrow 4Zn(NO_3)_2 + N_2O + 5H_2O$. उत्पाद $N_2O$ $(r)$ और $Zn(NO_3)_2$ $(t)$ हैं।
$(D)$ $Zn + 4HNO_3 \text{ (conc)} \rightarrow Zn(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O$. उत्पाद $NO_2$ $(q)$ और $Zn(NO_3)_2$ $(t)$ हैं।
अतः,सही मिलान $A-p, s; B-q, s; C-r, t; D-q, t$ है।

(A) उदासीन माध्यम में: $MnO_4^- + 2H_2O + 3e^- \rightarrow MnO_2 + 4OH^-$। इसमें $3$ इलेक्ट्रॉन शामिल हैं। (कथन $A$ सही है, $B$ गलत है)।
क्षारीय माध्यम में: $MnO_4^- + e^- \rightarrow MnO_4^{2-}$ और उसके बाद $MnO_4^{2-} + 2H_2O + 2e^- \rightarrow MnO_2 + 4OH^-$। कुल अभिक्रिया $MnO_4^- + 2H_2O + 3e^- \rightarrow MnO_2 + 4OH^-$ है। इसमें $3$ इलेक्ट्रॉन शामिल हैं। (कथन $C$ सही है)।
अम्लीय माध्यम में: $MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$। इसमें $5$ इलेक्ट्रॉन शामिल हैं। (कथन $D$ सही है)।
अतः, सही संयोजन $A, C, D$ है।

(D) अभिक्रिया में $Mn^{2+}$ का $MnO_4^-$ में परिवर्तन और फिर ऑक्सालिक एसिड $(H_2C_2O_4)$ के साथ $MnO_4^-$ का अनुमापन शामिल है।
चरण $1$: $Mn^{2+}$ का $MnO_4^-$ में ऑक्सीकरण। $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन $+2$ से $+7$ है,इसलिए n-कारक $5$ है।
चरण $2$: $H_2C_2O_4$ द्वारा $MnO_4^-$ का अपचयन। $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन $+7$ से $+2$ (n-कारक $= 5$) है,और $H_2C_2O_4$ से $CO_2$ के लिए,$C$ की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन $+3$ से $+4$ (n-कारक $= 2$ प्रति अणु) है।
तुल्यता के नियम के अनुसार,$MnCl_2$ के तुल्यांकों की संख्या $H_2C_2O_4$ के तुल्यांकों की संख्या के बराबर है।
$n_{MnCl_2} \times 5 = n_{H_2C_2O_4} \times 2$
$\frac{w}{M_{MnCl_2}} \times 5 = \frac{225 \ mg}{90 \ g \ mol^{-1}} \times 2$
दिया गया है $M_{MnCl_2} = 55 + 2 \times 35.5 = 126 \ g \ mol^{-1}$।
$\frac{w}{126} \times 5 = \frac{225}{90} \times 2$
$\frac{w}{126} \times 5 = 2.5 \times 2 = 5$
$w = 126 \ mg$.

(D) संतुलित अभिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
$Zn + 2H_2SO_4 \text{ (गर्म सांद्र)} \rightarrow ZnSO_4 (G) + SO_2 (R) + 2H_2O (X)$
$Zn + 2NaOH \text{ (सांद्र)} \rightarrow Na_2ZnO_2 (T) + H_2 (Q)$
$ZnSO_4 (G) + H_2S + 2NH_4OH \rightarrow ZnS (Z) + 2H_2O (X) + (NH_4)_2SO_4 (Y)$
कथनों का विश्लेषण:
$(1)$ $Na_2ZnO_2$ $(T)$ में,$Zn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है,$+1$ नहीं। अतः,कथन $(1)$ गलत है।
$(2)$ $Q$ का मान $H_2$ है। $H_2$ का बंध क्रम $1$ है। अतः,कथन $(2)$ सही है।
$(3)$ $Z$ का मान $ZnS$ है,जो सफेद रंग का होता है। अतः,कथन $(3)$ सही है।
$(4)$ $R$ का मान $SO_2$ है। $SO_2$ की ज्यामिति बेंट या $V$-आकार की होती है। अतः,कथन $(4)$ सही है।
इस प्रकार,कथन $(2, 3, 4)$ सही हैं।

(A) संतुलित रेडॉक्स अभिक्रिया: $5Fe^{2+} + MnO_4^{-} + 8H^{+} \longrightarrow 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O$.
$25.0 \ mL$ विलयन में,प्रयुक्त $MnO_4^{-}$ के मोल: $n(MnO_4^{-}) = 0.03 \times 0.0125 = 3.75 \times 10^{-4} \ mol$.
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ mol \ MnO_4^{-}$ अभिक्रिया करता है $5 \ mol \ Fe^{2+}$ के साथ।
अतः,$25 \ mL$ में $n(Fe^{2+}) = 5 \times 3.75 \times 10^{-4} = 1.875 \times 10^{-3} \ mol$.
$250 \ mL$ विलयन में,$Fe^{2+}$ के कुल मोल: $1.875 \times 10^{-3} \times 10 = 1.875 \times 10^{-2} \ mol$.
$x \times 10^{-2}$ से तुलना करने पर,$x = 1.875 \approx 1.87$.
लोहे का द्रव्यमान = $1.875 \times 10^{-2} \times 56 = 1.05 \ g$.
लोहे का प्रतिशत $(y)$ = $(1.05 / 5.6) \times 100 = 18.75 \%$.

(D) $(P) \ 2PbO_2 + 2H_2SO_4 \xrightarrow{\text{warm}} 2PbSO_4 + O_2 + 2H_2O$
$(Q) \ Na_2S_2O_3 + 5H_2O + 4Cl_2 \rightarrow 2NaHSO_4 + 8HCl$
$(R) \ N_2H_4 + 2I_2 \rightarrow N_2 + 4HI$
$(S) \ XeF_2 + 2NO \rightarrow Xe + 2NOF$
अभिकर्मकों/स्थितियों का मिलान करने पर:
$P \rightarrow 3$ (Warm)
$Q \rightarrow 4$ $(Cl_2)$
$R \rightarrow 2$ $(I_2)$
$S \rightarrow 1$ $(NO)$
अतः,सही क्रम $P-3, Q-4, R-2, S-1$ है। इसलिए,सही उत्तर $(D)$ है।

(C) $I^-$ का $I_2$ में ऑक्सीकरण अम्लीकृत $K_2Cr_2O_7$,$CuSO_4$,$H_2O_2$,$Cl_2$,$O_3$,$FeCl_3$ और $HNO_3$ द्वारा किया जा सकता है।
$K_2Cr_2O_7 + 6KI + 7H_2SO_4 \longrightarrow 4K_2SO_4 + Cr_2(SO_4)_3 + 3I_2 + 7H_2O$
$2CuSO_4 + 4KI \longrightarrow 2CuI + I_2 + 2K_2SO_4$
$H_2O_2 + 2KI \longrightarrow 2KOH + I_2$
$2KI + Cl_2 \longrightarrow 2KCl + I_2$
$H_2O + 2KI + O_3 \longrightarrow 2KOH + O_2 + I_2$
$2FeCl_3 + 2KI \longrightarrow 2KCl + 2FeCl_2 + I_2$
$2HNO_3 + 2KI \longrightarrow 2KNO_3 + I_2 + 2NO_2 + 2H_2O$
$Na_2S_2O_3$ और क्षारीय $KMnO_4$ इन परिस्थितियों में $I^-$ को $I_2$ में ऑक्सीकृत नहीं करते हैं।
अतः,अभिकर्मकों की कुल संख्या $7$ है।

(A) $H_2O_2$ क्षारीय माध्यम में अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करता है।
$NaOH$ की उपस्थिति में,$H_2O_2$,$Fe^{3+}$ को $Fe^{2+}$ में अपचयित करता है: $2Fe^{3+} + H_2O_2 + 2OH^{-} \longrightarrow 2Fe^{2+} + 2H_2O + O_2$.
जल में $Na_2O_2$,$H_2O_2$ और $NaOH$ उत्पन्न करता है: $Na_2O_2 + 2H_2O \longrightarrow H_2O_2 + 2NaOH$.
चूंकि जल में $Na_2O_2$ एक क्षारीय माध्यम बनाता है जिसमें $H_2O_2$ मौजूद होता है,इसलिए यह भी $Fe^{3+}$ को $Fe^{2+}$ में अपचयित करता है।
अतः,$A$ और $B$ दोनों सही हैं।

(D) चरण $1$: $Cu(NO_3)_2$ के मोल की गणना। $Cu(NO_3)_2$ का मोलर द्रव्यमान $= 187 \ g/mol$। $Cu(NO_3)_2$ के मोल $= \frac{3.74}{187} = 0.02 \ mol$।
चरण $2$: $KI$ के साथ अभिक्रिया: $2Cu(NO_3)_2 + 4KI \longrightarrow Cu_2I_2 \downarrow + I_2 + 4KNO_3$। $I_2$ अतिरिक्त $KI$ के साथ अभिक्रिया करके $KI_3$ बनाता है। $2 \ mol$ $Cu(NO_3)_2$ से $1 \ mol$ $I_2$ प्राप्त होता है,जो $1 \ mol$ $KI_3$ बनाता है।
चरण $3$: $H_2S$ के साथ अभिक्रिया: $KI_3 + H_2S \longrightarrow S \downarrow + KI + 2HI$। यहाँ $1 \ mol$ $KI_3$ से $1 \ mol$ $S$ (अवक्षेप $X$) प्राप्त होता है।
चरण $4$: $0.02 \ mol$ $Cu(NO_3)_2$ से $0.01 \ mol$ $KI_3$ प्राप्त होता है।
चरण $5$: $0.01 \ mol$ $S$ का द्रव्यमान $= 0.01 \times 32 = 0.32 \ g$।

(A) . $CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \xrightarrow{\Delta} CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$ एक दहन अभिक्रिया है,जो एक प्रकार की संयोजन/रेडॉक्स अभिक्रिया है।
$B$. $2NaH_{(s)} \xrightarrow{\Delta} 2Na_{(s)} + H_{2(g)}$ एक अपघटन अभिक्रिया है।
$C$. $V_2O_{5(s)} + 5Ca_{(s)} \xrightarrow{\Delta} 2V_{(s)} + 5CaO_{(s)}$ एक विस्थापन अभिक्रिया है।
$D$. $2H_2O_{2(aq)} \xrightarrow{\Delta} 2H_2O_{(l)} + O_{2(g)}$ एक असमानुपातन अभिक्रिया है।
अतः,सही मिलान $A-II, B-III, C-IV, D-I$ है।

(A) अम्लीय माध्यम में,$K_2Cr_2O_7$ और $KMnO_4$ दोनों प्रबल ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करते हैं।
$A. I^{-} \rightarrow I_2$: दोनों अम्लीय माध्यम में आयोडाइड का आयोडीन में ऑक्सीकरण करते हैं।
$B. S^{2-} \rightarrow S$: दोनों अम्लीय माध्यम में सल्फाइड का सल्फर में ऑक्सीकरण करते हैं।
$C. Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+}$: दोनों अम्लीय माध्यम में फेरस आयनों का फेरिक आयनों में ऑक्सीकरण करते हैं।
$D. I^{-} \rightarrow IO_3^-$: यह अभिक्रिया आमतौर पर क्षारीय या उदासीन माध्यम में होती है,अम्लीय में नहीं।
$E. S_2O_3^{2-} \rightarrow SO_4^{2-}$: यह ऑक्सीकरण आमतौर पर अम्लीय माध्यम में इन अभिकर्मकों के लिए प्राथमिक अभिक्रिया नहीं है।
अतः,अभिक्रियाएं $A, B$ और $C$ अम्लीय माध्यम में दोनों द्वारा सही ढंग से की जाती हैं।

(B) अम्लीय माध्यम में,$KMnO_4$ ऑक्सीकरण कर्मक के रूप में कार्य करता है जहाँ $Mn$ का $+7$ से $+2$ अवस्था में अपचयन होता है।
$X = |(+7) - (+2)| = 5$.
उदासीन $FeCl_3$ के साथ एसीटेट आयन परीक्षण में,बेसिक फेरिक एसीटेट $[Fe(OH)_2(CH_3COO)]$ का भूरा-लाल अवक्षेप बनता है।
इस संकुल में,$Fe$ $+3$ ऑक्सीकरण अवस्था में है।
$Fe^{3+}$ का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास $[Ar] 3d^5$ है।
अतः,$d$ इलेक्ट्रॉनों की संख्या $Y = 5$.
$X+Y$ का मान $5 + 5 = 10$ है।

(D) $KHC_2O_4 \cdot H_2C_2O_4$ जब अम्ल के रूप में कार्य करता है,तो प्रतिस्थापनीय $H^+$ आयनों की संख्या $3$ होती है।
अतः,तुल्यांकी भार $E = \frac{M}{3}$ होता है।
विकल्प $D$ में $E = \frac{M}{4}$ दिया गया है,जो गलत है।

(D) $CuSO_4$ और $KI$ के बीच की अभिक्रिया आयोडीन $(I_2)$ उत्पन्न करती है:
$2CuSO_4 + 4KI \rightarrow Cu_2I_2 + I_2 + 2K_2SO_4$
मुक्त हुई आयोडीन $(I_2)$ स्टार्च के साथ अभिक्रिया करके एक विशिष्ट नीला-काला संकुल बनाती है:
$I_2 + \text{Starch} \rightarrow \text{Blue colour}$

(A) $1$. अंतरा-आण्विक रेडॉक्स अभिक्रिया: $CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O$ $(I-A)$। यहाँ कार्बन का ऑक्सीकरण और ऑक्सीजन का अपचयन अलग-अलग अणुओं में होता है।
$2$. अंतः-आण्विक रेडॉक्स अभिक्रिया: $NH_4NO_2 \rightarrow N_2 + 2H_2O$ $(II-B)$। यहाँ $NH_4^+$ $(-3)$ और $NO_2^-$ $(+3)$ में मौजूद नाइट्रोजन एक ही अणु के भीतर अभिक्रिया करके $N_2$ $(0)$ बनाते हैं।
$3$. विषमानुपातन अभिक्रिया: $2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2$ $(III-C)$। यहाँ $H_2O_2$ $(-1)$ में मौजूद ऑक्सीजन का ऑक्सीकरण $O_2$ $(0)$ में और अपचयन $H_2O$ $(-2)$ में होता है।

(C) अम्लीय माध्यम में,$MnO_4^{-}$ एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है और $Mn^{2+}$ में अपचयित हो जाता है।
फेरस ऑक्सालेट $(FeC_2O_4)$ में $Fe^{2+}$ और $C_2O_4^{2-}$ होते हैं।
$Fe^{2+}$ और $C_2O_4^{2-}$ दोनों $MnO_4^{-}$ द्वारा ऑक्सीकृत होते हैं:
$Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^-$
$C_2O_4^{2-} \rightarrow 2CO_2 + 2e^-$
$FeC_2O_4$ के प्रति मोल खोए गए कुल इलेक्ट्रॉन = $1 + 2 = 3 \ e^-$.
$MnO_4^{-}$ की अपचयन अर्ध-अभिक्रिया:
$MnO_4^{-} + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$.
पूर्ण ऑक्सीकरण के लिए,खोए गए इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्राप्त इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर होनी चाहिए।
$n_{MnO_4^{-}} \times 5 = n_{FeC_2O_4} \times 3$.
चूंकि $n_{FeC_2O_4} = 1 \ mole$ दिया गया है,इसलिए $n_{MnO_4^{-}} = \frac{3}{5} = 0.6 \ mole$।

(C) रेडॉक्स अभिक्रिया में,केंद्रीय परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था बदलती है।
$1$. $VO_2^{+} \rightarrow V_2O_3$ में,$V$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ से $+3$ में बदलती है (अपचयन)।
$2$. $Na \rightarrow Na^{+}$ में,$Na$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ से $+1$ में बदलती है (ऑक्सीकरण)।
$3$. $CrO_4^{2-} \rightarrow Cr_2O_7^{2-}$ में,$Cr$ की ऑक्सीकरण अवस्था दोनों में $+6$ ही रहती है। अतः,ऑक्सीकरण अवस्था में कोई परिवर्तन नहीं होता है।
$4$. $Zn^{2+} \rightarrow Zn$ में,$Zn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ से $0$ में बदलती है (अपचयन)।
इसलिए,$CrO_4^{2-} \rightarrow Cr_2O_7^{2-}$ रूपांतरण में ऑक्सीकरण या अपचयन शामिल नहीं है।

(C) रेडॉक्स अभिक्रिया में तत्वों की ऑक्सीकरण अवस्था में परिवर्तन होता है।
अभिक्रिया $H_2SO_4 + Ca(OH)_2 \longrightarrow CaSO_4 + 2H_2O$ में,सभी तत्वों $(H, S, O, Ca)$ की ऑक्सीकरण अवस्था अपरिवर्तित रहती है।
यह एक अम्ल-क्षार उदासीनीकरण अभिक्रिया है,जो द्वि-विस्थापन अभिक्रिया का एक प्रकार है,न कि रेडॉक्स अभिक्रिया।

(A) ऑक्सीकरण एजेंट के तुल्यांकों की संख्या को कम करने वाले एजेंट $(H_{2}S)$ के तुल्यांकों की संख्या के बराबर होना चाहिए।
चूंकि दोनों मामलों में $H_{2}S$ की समान मात्रा ऑक्सीकृत होती है,इसलिए $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ के तुल्यांक = $KMnO_{4}$ के तुल्यांक।
अम्लीय माध्यम में $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ के लिए $n_{f} = 6$ है।
अम्लीय माध्यम में $KMnO_{4}$ के लिए $n_{f} = 5$ है।
सूत्र का उपयोग करते हुए: $n_{f1} \times M_{1} \times V_{1} = n_{f2} \times M_{2} \times V_{2}$।
$6 \times 0.04 \times 50 = 5 \times 0.03 \times V_{KMnO_{4}}$।
$12 = 0.15 \times V_{KMnO_{4}}$।
$V_{KMnO_{4}} = \frac{12}{0.15} = 80 \ cm^{3}$।

(A) नम $SO_2$ और अम्लीकृत परमैंगनेट विलयन के बीच अभिक्रिया का संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$2MnO_4^{-} + 5SO_2 + 2H_2O \rightarrow 2Mn^{2+} + 5SO_4^{2-} + 4H^{+}$
इस रेडॉक्स अभिक्रिया में,$SO_2$ ($S$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है) का $SO_4^{2-}$ ($S$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ है) में ऑक्सीकरण होता है।
साथ ही,$MnO_4^{-}$ ($Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+7$ है) का $Mn^{2+}$ ($Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है) में अपचयन होता है।
अतः,विकल्प $A$ सही है।

(A) सोने की एक्वा रेजिया के साथ अभिक्रिया का समीकरण इस प्रकार है:
$Au + 4H^{+} + NO_{3}^{-} (+5) + 4Cl^{-} \rightarrow AuCl_{4}^{-} + NO (+2) + 2H_{2}O$
इस अभिक्रिया में,नाइट्रेट आयन $(NO_{3}^{-})$ में नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है।
यह नाइट्रिक ऑक्साइड $(NO)$ में अपचयित हो जाता है,जहाँ नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है।
अतः,नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ से बदलकर $+2$ हो जाती है।

(C) $1$. संयोजन अभिक्रिया: $CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \xrightarrow{\Delta} CO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$
$2$. अपघटन अभिक्रिया: $2H_2O_{(l)} \xrightarrow{\text{electrolysis}} 2H_{2(g)} + O_{2(g)}$
$3$. विस्थापन अभिक्रिया: $Cl_{2(g)} + 2Br^-_{(aq)} \rightarrow 2Cl^-_{(aq)} + Br_{2(l)}$
$4$. असमानुपातन अभिक्रिया: $2H_2O_{2(aq)} \rightarrow 2H_2O_{(l)} + O_{2(g)}$
अतः,सही मिलान $a-iii, b-iv, c-i, d-ii$ है।

(C) यह एक ऑक्सीकरण-अपचयन $(redox)$ अभिक्रिया है।
$2I^{-} \rightarrow I_2 + 2e^{-}$ (ऑक्सीकरण)
$O_3 + H_2O + 2e^{-} \rightarrow O_2 + 2OH^{-}$ (अपचयन)
$KI$ एक अपचायक के रूप में और $O_3$ एक ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$O_3 + 2KI + H_2O \rightarrow 2KOH + I_2 + O_2$
अतः,प्राप्त उत्पाद $I_2$ है।

(D) तटस्थ या हल्के क्षारीय माध्यम में अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2KMnO_4 + H_2O + KI \rightarrow 2MnO_2 + 2KOH + KIO_3$
संतुलित समीकरण के स्टोइकोमेट्री से,$1 \ mole \ KI$ को $2 \ moles \ KMnO_4$ की आवश्यकता होती है।
दिया गया है,$KI$ की मात्रा = $0.5 \ M \times 1 \ L = 0.5 \ moles$।
चूंकि $1 \ mole \ KI$ को $2 \ moles \ KMnO_4$ की आवश्यकता होती है,इसलिए $0.5 \ moles \ KI$ के लिए आवश्यक होगा:
$0.5 \times 2 = 1.0 \ mole \ KMnO_4$।

(A) संतुलित रेडॉक्स अभिक्रिया है: $5 C_2 O_4^{2-} + 2 MnO_4^{-} + 16 H^{+} \rightarrow 2 Mn^{2+} + 8 H_2 O + 10 CO_2$.
इस अभिक्रिया में,उत्पन्न होने वाले $Mn^{2+}$ आयन स्व-उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं।
प्रारंभ में अभिक्रिया धीमी होती है,लेकिन जैसे-जैसे $Mn^{2+}$ की सांद्रता बढ़ती है,अभिक्रिया की दर काफी बढ़ जाती है।

(B) तटस्थ या हल्के क्षारीय माध्यम में अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2 \ KMnO_4 + H_2O + KI \rightarrow 2 \ MnO_2 + 2 \ KOH + KIO_3$
स्टोइकियोमेट्री के अनुसार,$1 \ \text{mole} \ I^-$ को $2 \ \text{moles} \ MnO_4^-$ की आवश्यकता होती है।
$KI$ के मोलों की संख्या $= 1 \ L \times 0.5 \ M = 0.5 \ \text{mol}$.
इसलिए,आवश्यक $MnO_4^-$ के मोलों की संख्या $= 2 \times 0.5 = 1.0 \ \text{mol}$.
$0.02 \ M \ KMnO_4$ विलयन का आयतन $= \frac{\text{moles}}{\text{Molarity}} = \frac{1.0 \ \text{mol}}{0.02 \ M} = 50 \ L$.

(A) अभिक्रिया $2 CuSO_{4(aq)} + 4 KI_{(aq)} \longrightarrow 2 CuI_2 + 2 K_2SO_4$ इस प्रकार नहीं होती है क्योंकि $CuI_2$ अस्थिर है और स्वतः ही $Cu_2I_2$ और $I_2$ में विघटित हो जाता है।
सही अभिक्रिया इस प्रकार है: $2 CuSO_{4(aq)} + 4 KI_{(aq)} \longrightarrow Cu_2I_2(s) + 2 K_2SO_4(aq) + I_2(s)$.

(D) अधातु विस्थापन अभिक्रिया में एक धातु अपने यौगिक से अधातु (आमतौर पर हाइड्रोजन या ऑक्सीजन) को विस्थापित करती है।
अभिक्रिया $(A)$ में,$Ca$ ने $H_2O$ से $H$ को विस्थापित किया है। यह एक अधातु विस्थापन अभिक्रिया है।
अभिक्रिया $(B)$ में,$Ca$ ने $V_2O_5$ से $V$ को विस्थापित किया है। यह एक धातु विस्थापन अभिक्रिया है।
अभिक्रिया $(C)$ में,$Fe$ ने $H_2O$ से $H$ को विस्थापित किया है। यह एक अधातु विस्थापन अभिक्रिया है।
अभिक्रिया $(D)$ में,$Al$ ने $Cr_2O_3$ से $Cr$ को विस्थापित किया है। यह एक धातु विस्थापन अभिक्रिया है।
अतः,$(A)$ और $(C)$ अधातु विस्थापन अभिक्रियाएँ हैं।

(A) सांद्र नाइट्रिक अम्ल एक प्रबल ऑक्सीकारक के रूप में कार्य करता है और अधातुओं को उनकी उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था में ऑक्सीकृत करता है।
फास्फोरस $(P_4)$ का फास्फोरिक अम्ल $(H_3PO_4)$ में ऑक्सीकरण होता है,जहाँ फास्फोरस की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ से बढ़कर $+5$ हो जाती है।
साथ ही,सांद्र नाइट्रिक अम्ल $(HNO_3)$ का नाइट्रोजन डाइऑक्साइड $(NO_2)$ में अपचयन होता है,जहाँ नाइट्रोजन की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ से घटकर $+4$ हो जाती है।
संतुलित रासायनिक समीकरण इस प्रकार है:
$P_4 + 20 \ HNO_3 \rightarrow 4 \ H_3PO_4 + 20 \ NO_2 + 4 \ H_2O$

(D) उदासीन या मंद क्षारीय विलयनों में,$KMnO_4$ एक ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है जहाँ $Mn$ का $+7$ से $+4$ में अपचयन होता है (जो $MnO_2$ बनाता है)।
इस माध्यम में एक विशिष्ट अभिक्रिया आयोडाइड $(I^-)$ का आयोडेट $(IO_3^-)$ में ऑक्सीकरण है।
संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$2MnO_4^- + H_2O + I^- \rightarrow 2MnO_2 + 2OH^- + IO_3^-$

(B) अम्लीय माध्यम में,$H_2O_2$ एक अपचायक (reducing agent) के रूप में कार्य करता है और $KMnO_4$ को $Mn^{2+}$ आयनों में अपचयित करता है:
$2MnO_4^- + 6H^+ + 5H_2O_2 \rightarrow 2Mn^{2+} + 8H_2O + 5O_2$.
अतः,$x = Mn^{2+}$.
क्षारीय या उदासीन माध्यम में,$H_2O_2$,$KMnO_4$ को $MnO_2$ में अपचयित करता है:
$2MnO_4^- + H_2O + 3H_2O_2 \rightarrow 2MnO_2 + 2OH^- + 3O_2 + 2H_2O$.
अतः,$y = MnO_2$.
इसलिए,सही विकल्प $B$ है।

(A) पोटेशियम क्लोरेट का अपघटन: $2 KClO_{3(s)} \xrightarrow{\Delta} 2 KCl_{(s)} + 3 O_{2(g)}$.
$KClO_3$ में,$Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ है,और $KCl$ में यह $-1$ है। चूँकि ऑक्सीकरण अवस्था घटती है,इसलिए $Cl$ का अपचयन होता है। अतः,कथन-$I$ सही है।
$Na$ की $O_2$ के साथ अभिक्रिया: $4 Na_{(s)} + O_{2(g)} \rightarrow 2 Na_2O_{(s)}$.
यहाँ,$Na$ का $0$ से $+1$ में ऑक्सीकरण होता है और $O$ का $0$ से $-2$ में अपचयन होता है। चूँकि ऑक्सीकरण और अपचयन दोनों होते हैं,इसलिए यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है। अतः,कथन-$II$ सही है।

(B) इस अभिक्रिया के लिए संतुलित रासायनिक समीकरण है:
$S + 2H_2SO_4 \rightarrow 3SO_2 + 2H_2O$
इस अभिक्रिया में,सल्फर $(S)$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ से बदलकर $SO_2$ में $+4$ हो जाती है,जो एक ऑक्सीकरण प्रक्रिया है।
$H_2SO_4$ में सल्फर की ऑक्सीकरण अवस्था $+6$ से बदलकर $SO_2$ में $+4$ हो जाती है,जो एक अपचयन (reduction) प्रक्रिया है।
अतः,ऑक्सीकृत उत्पाद और अपचयित उत्पाद दोनों $SO_2$ हैं।

(A) अभिक्रिया $(i)$ में,$Cl$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+5$ से $-1$ और $O$ की $-2$ से $0$ में बदलती है। यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है।
अभिक्रिया $(ii)$ में,$H_2O_2$ में $O$ की ऑक्सीकरण अवस्था $-1$ से $-2$ ($H_2O$ में) और $0$ ($O_2$ में) में बदलती है। यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है।
अभिक्रिया $(iii)$ में,किसी भी तत्व की ऑक्सीकरण अवस्था में कोई परिवर्तन नहीं होता है। यह एक अवक्षेपण अभिक्रिया है,रेडॉक्स नहीं।
अभिक्रिया $(iv)$ में,$Na$ की ऑक्सीकरण अवस्था $0$ से $+1$ और $O$ की $0$ से $-2$ में बदलती है। यह एक रेडॉक्स अभिक्रिया है।
अतः,अभिक्रियाएं $(i)$,$(ii)$,और $(iv)$ रेडॉक्स अभिक्रियाएं हैं। कुल रेडॉक्स अभिक्रियाओं की संख्या $3$ है.

(C) उदासीन या हल्के क्षारीय माध्यम में,$KMnO_4$ थायोसल्फेट $(S_2O_3^{2-})$ को सल्फेट $(SO_4^{2-})$ में ऑक्सीकृत करता है: $8MnO_4^- + 3S_2O_3^{2-} + H_2O \longrightarrow 8MnO_2 + 6SO_4^{2-} + 2OH^-$. अतः,$x$ उदासीन या हल्का क्षारीय है।
अम्लीय माध्यम में,$KMnO_4$ नाइट्राइट $(NO_2^-)$ को नाइट्रेट $(NO_3^-)$ में ऑक्सीकृत करता है: $2MnO_4^- + 5NO_2^- + 6H^+ \longrightarrow 2Mn^{2+} + 5NO_3^- + 3H_2O$. अतः,$y$ अम्लीय है।
इसलिए,$x$ उदासीन है और $y$ अम्लीय है। सही विकल्प $C$ है।

(C) जलीय सल्फाइट तनु सल्फ्यूरिक एसिड के साथ अभिक्रिया करके सल्फर डाइऑक्साइड गैस $(SO_{2(g)})$ बनाता है,जो $X_{(g)}$ है।
जब $SO_{2(g)}$ को अम्लीकृत $KMnO_4$ विलयन में प्रवाहित किया जाता है,तो यह एक अपचायक के रूप में कार्य करता है और $Mn^{7+}$ को $Mn^{2+}$ में अपचयित कर देता है।
रासायनिक समीकरण इस प्रकार हैं:
$(I)$ $SO_3^{2-} + 2H^+ \longrightarrow SO_2 + H_2O$
$(II)$ $5SO_2 + 2KMnO_4 + 2H_2O \longrightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 2H_2SO_4$
उत्पाद $MnSO_4$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है।
अतः,सही विकल्प $(c)$ है।

(C) अभिक्रिया $2 Cu_2O_{(s)} + Cu_2S_{(s)} \longrightarrow 6 Cu_{(s)} + SO_{2(g)}$ में:
$1$. $Cu_2O$ और $Cu_2S$ में $Cu$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+1$ है। यह $Cu_{(s)}$ में घटकर $0$ हो जाती है,इसलिए $Cu(I)$ का अपचयन (reduction) होता है और यह ऑक्सीकारक (oxidant) के रूप में कार्य करता है।
$2$. $Cu_2S$ में $S$ की ऑक्सीकरण अवस्था $-2$ है। यह $SO_{2(g)}$ में बढ़कर $+4$ हो जाती है,इसलिए सल्फाइड आयन का ऑक्सीकरण होता है और यह अपचायक (reductant) के रूप में कार्य करता है।
अतः,$Cu_2O$ और $Cu_2S$ का $Cu(I)$ ऑक्सीकारक के रूप में और $Cu_2S$ का सल्फाइड अपचायक के रूप में कार्य करता है।

(A) अम्लीय माध्यम में,$KMnO_4$,$H_2O_2$ के साथ अभिक्रिया करके $Mn^{2+}$ आयन बनाता है। अभिक्रिया है: $2MnO_4^- + 6H^+ + 5H_2O_2 \rightarrow 2Mn^{2+} + 5O_2 + 8H_2O$। अतः,$X$ $(Mn^{2+})$ में $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+2$ है।
क्षारीय माध्यम में,$KMnO_4$,$H_2O_2$ के साथ अभिक्रिया करके $MnO_2$ बनाता है। अभिक्रिया है: $2MnO_4^- + 3H_2O_2 \rightarrow 2MnO_2 + 3O_2 + 2OH^- + 2H_2O$। $MnO_2$ में,$Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना इस प्रकार की जाती है: $x + 2(-2) = 0$,अतः $x = +4$। अतः,$Y$ $(MnO_2)$ में $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्था $+4$ है।
इसलिए,$X$ और $Y$ में $Mn$ की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ क्रमशः $+2$ और $+4$ हैं।

(D) हैलोजन की विस्थापन अभिक्रिया की व्यवहार्यता उनके मानक अपचयन विभव (reduction potential) पर निर्भर करती है। उच्च अपचयन विभव वाला हैलोजन,कम अपचयन विभव वाले हैलोजन को उसके लवण के विलयन से विस्थापित कर सकता है।
हैलोजन की ऑक्सीकरण शक्ति का क्रम: $F_2 > Cl_2 > Br_2 > I_2$ है।
$1$. $Cl_2$,$Br^-$ और $I^-$ को विस्थापित कर सकता है।
$2$. $Br_2$,$I^-$ को विस्थापित कर सकता है।
$3$. $I_2$,$Cl^-$ या $Br^-$ को विस्थापित नहीं कर सकता है।
विकल्प $D$ में,$I_2$,$KBr$ से $Br^-$ को विस्थापित करने का प्रयास कर रहा है। चूंकि $I_2$,$Br_2$ की तुलना में एक कमजोर ऑक्सीकारक है,इसलिए यह अभिक्रिया संभव नहीं है।

(C) $(i)$ जब क्लोरीन पानी की उपस्थिति में सल्फर डाइऑक्साइड को ऑक्सीकृत करता है,तो यह ऑक्सीएसिड $A$ के रूप में $H_2SO_4$ देता है। अभिक्रिया इस प्रकार है:
$Cl_2 + SO_2 + 2H_2O \longrightarrow H_2SO_4 + 2HCl$
$H_2SO_4$ में,$S$ की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना इस प्रकार की जाती है:
$2(+1) + x + 4(-2) = 0$ $\Rightarrow x - 6 = 0$ $\Rightarrow x = +6$।
$(ii)$ जब क्लोरीन पानी की उपस्थिति में आयोडीन को ऑक्सीकृत करता है,तो यह ऑक्सीएसिड $B$ के रूप में $HIO_3$ देता है। अभिक्रिया इस प्रकार है:
$5Cl_2 + I_2 + 6H_2O \longrightarrow 2HIO_3 + 10HCl$
$HIO_3$ में,$I$ की ऑक्सीकरण अवस्था की गणना इस प्रकार की जाती है:
$1 + x + 3(-2) = 0$ $\Rightarrow x - 5 = 0$ $\Rightarrow x = +5$।
अतः,$S$ और $I$ की ऑक्सीकरण अवस्थाएँ क्रमशः $+6$ और $+5$ हैं। इसलिए,विकल्प $C$ सही उत्तर है।

(B) $(i)$ $MnO_2$,$4 \ mol$ $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके $1 \ mol$ $Cl_2$ गैस उत्पन्न करता है।
अभिक्रिया: $MnO_2 + 4 HCl \rightarrow MnCl_2 + Cl_2 + 2 H_2O$
$(ii)$ $2 \ mol$ $KMnO_4$,$16 \ mol$ $HCl$ के साथ अभिक्रिया करके $5 \ mol$ $Cl_2$ गैस उत्पन्न करता है।
अभिक्रिया: $2 KMnO_4 + 16 HCl \rightarrow 2 MnCl_2 + 5 Cl_2 + 8 H_2O + 2 KCl$
अतः,मुक्त होने वाली क्लोरीन गैस के मोलों की संख्या क्रमशः $1$ और $5$ है।

(D) संतुलित रेडॉक्स अभिक्रिया: $Cr_2O_7^{2-} + 14 H^{+} + 6 Fe^{2+} \longrightarrow 2 Cr^{3+} + 6 Fe^{3+} + 7 H_2O$
तुल्यता बिंदु पर,$Cr_2O_7^{2-}$ के तुल्यांक = $Fe^{2+}$ के तुल्यांक।
तुल्यांक = $Molarity \times n\text{-factor} \times Volume (L)$.
$Fe^{2+}$ के लिए,$n\text{-factor} = 1$ है।
$Cr_2O_7^{2-}$ के लिए,$n\text{-factor} = 6$ है।
माना $Cr_2O_7^{2-}$ विलयन का आयतन $V$ ($L$ में) है।
$\frac{1}{60} \times 6 \times V = 0.1 \times 1 \times 0.1$
$0.1 \times V = 0.01$
$V = 0.1 \ L$.

(D) अम्लीय माध्यम में,$KMnO_4$ के लिए अपचयन अर्ध-अभिक्रिया है:
$MnO_4^{-} + 8H^{+} + 5e^{-} \longrightarrow Mn^{2+} + 4H_2O$
चूंकि $5$ इलेक्ट्रॉन शामिल हैं,n-कारक $5$ है।
अतः,$KMnO_4$ का तुल्यांकी भार = $\frac{M_A}{5}$।
इसी प्रकार,अम्लीय माध्यम में $K_2Cr_2O_7$ के लिए अपचयन अर्ध-अभिक्रिया है:
$Cr_2O_7^{2-} + 14H^{+} + 6e^{-} \longrightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O$
चूंकि $6$ इलेक्ट्रॉन शामिल हैं,n-कारक $6$ है।
अतः,$K_2Cr_2O_7$ का तुल्यांकी भार = $\frac{M_B}{6}$।

(D) अम्लीय माध्यम में $Fe^{2+}$ और $Cr_2O_7^{2-}$ के बीच अभिक्रिया: $Cr_2O_7^{2-} + 14H^{+} + 6Fe^{2+} \longrightarrow 2Cr^{3+} + 7H_2O + 6Fe^{3+}$.
यहाँ,$K_2Cr_2O_7$ के लिए $n$-कारक $6$ है।
अम्लीय माध्यम में $Fe^{2+}$ और $MnO_4^-$ के बीच अभिक्रिया: $MnO_4^- + 8H^{+} + 5Fe^{2+} \longrightarrow Mn^{2+} + 4H_2O + 5Fe^{3+}$.
यहाँ,$KMnO_4$ के लिए $n$-कारक $5$ है।
चूँकि दोनों स्थितियों में समान मात्रा में $Fe^{2+}$ अभिक्रिया करता है,इसलिए $K_2Cr_2O_7$ के तुल्यांकों (equivalents) की संख्या $KMnO_4$ के तुल्यांकों की संख्या के बराबर होगी:
$M_1 \times V_1 \times n_1 = M_2 \times V_2 \times n_2$
दिया गया है: $M_1 = 0.01 \ M$,$V_1 = 20 \ mL$,$n_1 = 6$,$V_2 = 20 \ mL$,$n_2 = 5$.
$0.01 \times 20 \times 6 = M_2 \times 20 \times 5$
$M_2 = \frac{0.01 \times 6}{5} = 0.012 \ M$.
अतः,$KMnO_4$ की मोलरता $0.012 \ M$ है।