Which of the following statements is correct about a catalyst?

All Subjects Solutions Electrochemistry Chemical Kinetics d and f Block Elements Coordination Compounds Haloalkanes and Haloarenes Alcohols, Phenols and Ethers Aldehydes, Ketones and Carboxylic Acids Amines Biomolecules Solid State Surface Chemistry General Principles and Processes of Isolation of Elements p-Block Elements Polymers Chemistry in Everyday Life

Q.26

Chemistry CUET UG 22-05-2023 Shift 3 Paper

MCQ (Single Correct) +5 −1

An alkyl halide with molecular formula $\text{C}_5\text{H}_{11}\text{Br}$ on dehydrohalogenation gives two isomeric alkenes $\text{X}$ and $\text{Y}$ with formula $\text{C}_5\text{H}_{10}$. On reductive ozonolysis, $\text{X}$ and $\text{Y}$ together gave four compounds: $\text{CH}_3\text{CHO}$, $\text{CH}_3\text{COCH}_3$, $(\text{CH}_3)_2\text{CHCHO}$, and $\text{HCHO}$. The alkyl halide is:

आण्विक सूत्र $\text{C}_5\text{H}_{11}\text{Br}$ वाला एक ऐल्किल हैलाइड विहाइड्रोहैलोजनीकरण पर सूत्र $\text{C}_5\text{H}_{10}$ वाली दो समावयवी ऐल्कीनें $\text{X}$ और $\text{Y}$ देता है। अपचयित ओज़ोनी-अपघटन पर $\text{X}$ और $\text{Y}$ ने मिलकर चार यौगिक दिए: $\text{CH}_3\text{CHO}$, $\text{CH}_3\text{COCH}_3$, $(\text{CH}_3)_2\text{CHCHO}$ तथा $\text{HCHO}$। वह ऐल्किल हैलाइड है:

3-Bromopentane 3-ब्रोमोपेन्टेन 2-Bromo-3-methylbutane 2-ब्रोमो-3-मेथिलब्यूटेन 2-Bromo-2-methylbutane 2-ब्रोमो-2-मेथिलब्यूटेन 1-Bromo-2,2-dimethylpropane 1-ब्रोमो-2,2-डाइमेथिलप्रोपेन

Step-by-step reaction analysis:

Consider 2-bromo-3-methylbutane: $(\text{CH}_3)_2\text{CH}-\text{CH(Br)}-\text{CH}_3$.
Dehydrohalogenation eliminates $\text{HBr}$ from either C3 or C1:
- Elimination from C3 yields 2-methylbut-2-ene ($\text{X}$): $(\text{CH}_3)_2\text{C}=\text{CH}-\text{CH}_3$.
Elimination from C1 yields 3-methylbut-1-ene ($\text{Y}$): $(\text{CH}_3)_2\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2$.

Reductive ozonolysis of these two alkenes:
- $\text{X}$ ($(\text{CH}_3)_2\text{C}=\text{CH}-\text{CH}_3$) cleaves to form acetone ($\text{CH}_3\text{COCH}_3$) and acetaldehyde ($\text{CH}_3\text{CHO}$).
$\text{Y}$ ($(\text{CH}_3)_2\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2$) cleaves to form isobutyraldehyde ($(\text{CH}_3)_2\text{CHCHO}$) and formaldehyde ($\text{HCHO}$).

Together, these yield the exact four carbonyl products mentioned in the question.

Hence, option 2 is the correct answer.

अभिक्रिया का विश्लेषण:

ब्रोमो-3-मेथिलब्यूटेन की संरचना: $(\text{CH}_3)_2\text{CH}-\text{CH(Br)}-\text{CH}_3$।
विहाइड्रोहैलोजनीकरण द्वारा $\text{HBr}$ का विलोपन दो प्रकार से हो सकता है:
- 3 से H निकलने पर 2-मेथिलब्यूट-2-ईन ($\text{X}$): $(\text{CH}_3)_2\text{C}=\text{CH}-\text{CH}_3$ बनता है।
1 से H निकलने पर 3-मेथिलब्यूट-1-ईन ($\text{Y}$): $(\text{CH}_3)_2\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2$ बनता है।

ओज़ोनी-अपघटन:
- $\text{X}$ के विदलन से ऐसीटोन ($\text{CH}_3\text{COCH}_3$) और ऐसीटैल्डिहाइड ($\text{CH}_3\text{CHO}$) बनते हैं।
$\text{Y}$ के विदलन से आइसोब्यूटिरैल्डिहाइड ($(\text{CH}_3)_2\text{CHCHO}$) और फॉर्मैल्डिहाइड ($\text{HCHO}$) बनते हैं।

अतः अभीष्ट ऐल्किल हैलाइड 2-ब्रोमो-3-मेथिलब्यूटेन है। अतः विकल्प 2 सही उत्तर है।

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Q.27

Chemistry CUET UG 22-05-2023 Shift 3 Paper

MCQ (Single Correct) +5 −1

Glucose does not react with

which of the following reagents?

ग्लूकोस निम्नलिखित में से किस अभिकर्मक के साथ अभिक्रिया नहीं करता है?

Conc. $\text{HNO}_3$ सांद्र $\text{HNO}_3$ Acetic anhydride ऐसीटिक ऐनहाइड्राइड Hydroxylamine हाइड्रॉक्सिलऐमीन Sodium bisulphite सोडियम बाइसल्फाइट

Key chemical properties of D-glucose:

Conc. $\text{HNO}_3$ oxidizes glucose to saccharic acid (a dicarboxylic acid).
Acetic anhydride reacts with the five hydroxyl groups of glucose to form glucose pentaacetate.
Hydroxylamine ($\text{NH}_2\text{OH}$) reacts with the carbonyl group to form glucose oxime.
Despite having an aldehyde group, glucose does not react with sodium bisulphite ($\text{NaHSO}_3$) to form a bisulphite addition product, nor does it give 2,4-DNP test or Schiff's test. This provided evidence that the aldehyde group is not free, but involved in forming a cyclic hemiacetal ring structure.

Hence, option 4 is the correct answer.

ग्लूकोस के रासायनिक गुण:

सांद्र $\text{HNO}_3$ ग्लूकोस को सैकेरिक अम्ल में ऑक्सीकृत करता है।
ऐसीटिक ऐनहाइड्राइड के साथ क्रिया करके ग्लूकोस पेन्टाऐसीटेट बनता है।
हाइड्रॉक्सिलऐमीन ($\text{NH}_2\text{OH}$) के साथ क्रिया करके ग्लूकोस ऑक्सिम बनाता है।
ऐल्डिहाइड समूह की उपस्थिति के बावजूद ग्लूकोस सोडियम बाइसल्फाइट ($\text{NaHSO}_3$) के साथ योगशील उत्पाद नहीं बनाता, न ही यह शिफ परीक्षण या 2,4-DNP परीक्षण देता है। यह इस बात का प्रमाण है कि ग्लूकोस में ऐल्डिहाइड समूह मुक्त न होकर चक्रीय हेमीऐसीटैल वलय संरचना में भाग लेता है।

अतः विकल्प 4 सही उत्तर है।

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Q.28

Chemistry CUET UG 22-05-2023 Shift 3 Paper

MCQ (Single Correct) +5 −1

Which of the following statements is not correct?

निम्नलिखित में से कौन-सा कथन सही नहीं है?

$\text{La}$ is an element of transition series rather than lanthanoid series $\text{La}$ लैन्थेनॉइड श्रेणी के बजाय संक्रमण श्रेणी का तत्व है $\text{La(OH)}_3$ is less basic than $\text{Lu(OH)}_3$ लैन्थेनम हाइड्रॉक्साइड, ल्यूटेशियम हाइड्रॉक्साइड की तुलना में कम क्षारीय है In lanthanoid series, ionic radius of $\text{Ln}^{3+}$ ion decreases लैन्थेनॉइड श्रेणी में $\text{Ln}^{3+}$ आयन की आयनिक त्रिज्या घटती है Atomic radii of $\text{Zr}$ and $\text{Hf}$ are almost same because of lanthanoid contraction लैन्थेनॉइड आकुंचन के कारण $\text{Zr}$ और $\text{Hf}$ की परमाणु त्रिज्याएं लगभग समान होती हैं

Analysis of statements:

Lanthanum ($\text{La}$, $Z=57$) has electronic configuration $[\text{Xe}]5d^1 6s^2$ with empty $4f$ subshell, formally placing it as a $5d$ transition element (correct).
Across the lanthanoid series from $\text{La}^{3+}$ to $\text{Lu}^{3+}$, the ionic radius decreases due to lanthanoid contraction. According to Fajans' rules, the smaller the cation, the greater the polarising power and covalent character of the $\text{M-OH}$ bond. Consequently, basic strength decreases from $\text{La(OH)}_3$ (most basic) to $\text{Lu(OH)}_3$ (least basic). Therefore, statement 2 claiming $\text{La(OH)}_3$ is less basic than $\text{Lu(OH)}_3$ is incorrect.
In the lanthanoid series, $\text{Ln}^{3+}$ ionic radius monotonically decreases (correct).
Due to lanthanoid contraction intervening between 4d and 5d series, $\text{Zr}$ ($160\text{ pm}$) and $\text{Hf}$ ($159\text{ pm}$) have almost identical atomic radii (correct).

Hence, option 2 is the correct answer.

कथनों का विश्लेषण:

लैन्थेनम ($\text{La}$, $Z=57$) में $4f$ कक्षक रिक्त होता है ($[\text{Xe}]5d^1 6s^2$), अतः इसे औपचारिक रूप से $5d$ संक्रमण तत्व माना जाता है (सही कथन)।
लैन्थेनॉइड आकुंचन के कारण $\text{La}^{3+}$ से $\text{Lu}^{3+}$ तक आयनिक त्रिज्या घटती है। फायान्स के नियमानुसार धनायन का आकार घटने पर ध्रुवण क्षमता तथा $\text{M-OH}$ आबंध का सहसंयोजक लक्षण बढ़ता है। अतः हाइड्रॉक्साइडों की क्षारीय प्रकृति $\text{La(OH)}_3$ से $\text{Lu(OH)}_3$ की ओर घटती है। $\text{La(OH)}_3$ सर्वाधिक क्षारीय तथा $\text{Lu(OH)}_3$ सबसे कम क्षारीय होता है। अतः कथन 2 गलत है।
लैन्थेनॉइड श्रेणी में $\text{Ln}^{3+}$ आयनों की त्रिज्या घटती है (सही कथन)।
लैन्थेनॉइड आकुंचन के कारण $\text{Zr}$ और $\text{Hf}$ की त्रिज्याएं लगभग समान होती हैं (सही कथन)।

अतः विकल्प 2 सही उत्तर है।

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Q.29

Chemistry CUET UG 22-05-2023 Shift 3 Paper

MCQ (Single Correct) +5 −1

A positive carbylamine test is shown by:

धनात्मक कार्बिलऐमीन परीक्षण किसके द्वारा दर्शाया जाता है?

$N$-Methylaniline $N$-मेथिलऐनिलीन $N,N$-Dimethylaniline $N,N$-डाइमेथिलऐनिलीन Triethylamine ट्राइएथिलऐमीन $p$-Methylbenzylamine $p$-मेथिलबेन्जिलऐमीन

The carbylamine test (isocyanide test) is exclusively given by primary aliphatic and aromatic amines ($\text{R-NH}_2$). When heated with chloroform ($\text{CHCl}_3$) and alcoholic $\text{KOH}$, primary amines form foul-smelling isocyanides (carbylamines):

$$\text{R-NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \xrightarrow{\Delta} \text{R-NC} + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O}$$

$N$-Methylaniline is a secondary amine ($2^\circ$).
$N,N$-Dimethylaniline is a tertiary amine ($3^\circ$).
Triethylamine is a tertiary amine ($3^\circ$).
$p$-Methylbenzylamine ($\text{CH}_3-\text{C}_6\text{H}_4-\text{CH}_2\text{NH}_2$) contains a primary amino group ($-\text{CH}_2\text{NH}_2$, $1^\circ$) and therefore gives a positive carbylamine test.

Hence, option 4 is the correct answer.

कार्बिलऐमीन परीक्षण केवल प्राथमिक ऐलिफैटिक और ऐरोमैटिक ऐमीन ($1^\circ$) द्वारा दिया जाता है। इन्हें क्लोरोफॉर्म ($\text{CHCl}_3$) और ऐल्कोहॉली $\text{KOH}$ के साथ गर्म करने पर दुर्गंधयुक्त आइसोसायनाइड (कार्बिलऐमीन) बनते हैं:

$$\text{R-NH}_2 + \text{CHCl}_3 + 3\text{KOH} \xrightarrow{\Delta} \text{R-NC} + 3\text{KCl} + 3\text{H}_2\text{O}$$

$N$-मेथिलऐनिलीन एक द्वितीयक ऐमीन ($2^\circ$) है।
$N,N$-डाइमेथिलऐनिलीन और ट्राइएथिलऐमीन तृतीयक ऐमीन ($3^\circ$) हैं।
$p$-मेथिलबेन्जिलऐमीन ($\text{CH}_3-\text{C}_6\text{H}_4-\text{CH}_2\text{NH}_2$) एक प्राथमिक ऐमीन ($1^\circ$) है, अतः यह धनात्मक कार्बिलऐमीन परीक्षण देता है।

अतः विकल्प 4 सही उत्तर है।

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