JEE - ADVANCED CHEMISTRY Paper-1 SECTION 1

14 Pages·2016·0.29 MB·English

JEE - ADVANCED

CHEMISTRY

Paper-1

SECTION 1: (One or More options Correct Type)
This section contains 8 multiple choice questions. Each question has four choices (A), (B), (C) 
and (D) out of which ONE or MORE are correct. 

1. Silver cyanide, AgCN is one of the important salts used in the extraction of silver metal. It is 
sparingly soluble in water and its solubility is approximately 2  106 mol L1 at 25C. If the 
dissociation constant of HCN at 25C is 5  1010, what is the solubility product of AgCN at 
this temperature? 
(A) 3.61013          (B) 41012     
(C) 3.241014          (D) 3.61012  
Solution
The reaction is 
AgCN(s)(cid:0) Ag(aq)CN(aq) 
Since CN comes from weak acid, so its hydrolysis will take place, therefore 
CN(aq)H O(cid:0) HCN(aq)OH(aq)
2  
Atequilibrium 2106(1h) 2106h 2106h    (where h is the degree of hydrolysis)
K [HCN][OH] (2106h)2
K  w    
h K [CN] (2106)(1h)
a
1014 2106h2
or      2105   
51010 (1h)
h2
or      10h2 10h100h0.91 
(1h)
Therefore, [CN]2106(10.91)1.8107 mol L1 
and    K [Ag][CN]21061.8107 3.61013 
sp
Hence, the correct option is (A). 

2. The sulphonation of phenol gives rise to 
(A) o-sulphonated product.        (B) m-sulphonated product. 
(C) p-sulphonated product.        (D) None of these. 
Solution
OH group on phenol is ortho para directing in nature.
Hence, the correct options are (A) and (C). 

3. When phenol is treated with CHCl  and NaOH followed by acidification, salicylaldehyde is 
3
obtained. Which of the following species are involved in this reaction as intermediate? 

Solution
In Reimer–Tiemann reaction: 

Hence, the correct options are (A) and (D). 

4. Which  reactive  intermediate  is  formed  during  the  condensation  reaction  between 
acetaldehyde and formaldehyde? 
(A) −CH CHO        (B) +CH CHO    
2 2
(C) +CH OH        (D) −CHCHO 
2
Solution 
Since CH CHO has -hydrogen, it forms enolate ion. 
3

These form the carbon ion (enolate ion), that is, CH CHO and attacks NCHO (do not have -
2
hydrogen). This is an example of crossed-Aldol reaction. 
Hence, the correct option is (A). 

5. Which of the following hydrogen halides react(s) with AgNO (aq) to give a precipitate that 
3
dissolves in Na S O (aq)? 
2 2 3
(A) HCl            (B) HF    
(C) HBr            (D) HI    
Solution
Only HF does not react with AgNO . All others react with AgNO  to give precipitate of AgX 
3 3
which is soluble in Na S O  
2 2 3
HXAgNO AgX+HNO (X Cl, Br, I)
3 3

AgXNa S O  Na [Ag(S O ) ] NaX
2 2 3 3 2 3 2
Soluble
Hence, the correct options are (A), (C) and (D). 

6. Nuclear reactions accompanied with emission of neutron(s) are 
(A) 27Al4 He30 P      (B) 12C1 H13 N 
13 2 15 6 1 7
(C) 30P30 Si0 e      (D) 241Am4 He244 Bk0 e 
15 14 1 96 2 97 1
Solution
We have to keep mass number and atomic number same on both the sides so in (A) and (D) we 
have to add neutron to right-hand side. 
Hence, the correct options are (A) and (D). 

7. Extraction of metal from the ore cassiterite involves     
(A) carbon reduction of an oxide ore 
(B) self reduction of a sulphide ore 
(C) removal of copper impurity 
(D) removal of iron impurity 
Solution 
Important ore of tin is cassiterite or tin stone (1-5% SnO  present in it).The main impurities 
2
present are sand (SiO ), pyrite of Cu and Fe, and wolframite [FeWO  + MnWO ]. 
2 4 4
The metal Sn is extracted from the ore by carbon reduction, that is  
SnO  + 2C  Sn + 2CO 
2
Hence, the correct options are (A), (C) and (D). 

8. Out of which of the following pair of acids, the first one is more acidic? 
(A) HSeO  and HBrO           (B) HClO  and HClO   
3 3 3 2
(C) H AsO  and H PO           (D) H CO  and HNO  
3 4 3 4 2 3 3
Solution 
In oxoacids, acidity depends on the electronegativity of central atom and the number of oxygen 
atoms attached. 
If central atom is more electronegative, then its acid strength is more and presence of more 
oxygen atoms causes more acidity. 
Hence, the correct option is (B). 

SECTION 2: (Paragraph Type)
This section contains 4 Paragraphs each describing theory, experiment, data etc. Eight questions 
relate to four paragraphs with two questions on each paragraph. Each question of a paragraph has 
only one correct answer among the four choices (A), (B), (C) and (D). 

Paragraph for Questions 9 and 10: An aqueous solution of a mixture of two inorganic salts, 
when treated with dilute HCl, gave a precipitate (P) and a filtrate (Q). The precipitate P was 
found to dissolve in hot water. The filtrate (Q) remained unchanged, when treated with H S in a 
2
dilute mineral acid medium. However, it gave a precipitate (R) with H S in an ammoniacal 
2
medium. The precipitate R gave a colored solution (S), when treated with H O  in an aqueous 
2 2
NaOH medium.  

9. The precipitate P contains 
(A) Pb2+        (B) Hg2     
2
(C) Ag+        (D) Hg2+ 
Solution
Pb salts form white precipitate of PbCl  with dil. HCl, which dissolves in hot water. 
2
Hence, the correct option is (A).

10. The colored solution S contains 
(A) Fe (SO )         (B) CuSO      
2 4 3 4
(C) ZnSO        (D) Na CrO  
4 2 4
Solution
The reactions involved are. 
Cr33NH OHH2SCr(OH) 3NH
4 3 4
(Q) (R)(Green ppt.)  
2Cr(OH) 3H O 4NaOH2Na CrO 8H O
3 2 2 2 4 2
(R) (S) (Yellowsolution)
Hence, the correct option is (D).

Paragraph for Questions 11 and 12: The acidity of carboxylic acids is determined by the nature 
of the alkyl group attached and the substituent present on it. It is affected mainly by the inductive 
effect of the substituent and its position with respect to the –COOH group. Electron-donating 
substituents tend to decrease, whereas electron-withdrawing substituents tend to increase the acid 
strength. The acidic strength of aromatic carboxylic acids, on the other hand, depends upon both 
the inductive and the resonance effects of the substituents. 
11. Which of the following would be expected to be most highly ionized in water? 
(A) ClCH CH CH COOH        (B) CH CHClCH COOH 
2 2 2 3 2
(C) CH CH CCl COOH          (D) CH CH CHClCOOH 
3 2 2 3 2
Solution 
Greater the I effect, greater is its acidic strength. 
CH CH CCl COOHH Oƒ CH CH CCl COO H O
3 2 2 2 3 2 2 3  
Hence, the correct option is (C).

12. The pK  of acetylsalicylic acid (aspirin) is 3.5. The pH of gastric juice in human stomach is 
a
about 2–3 and pH in the small intestine is about 8. Aspirin will be (A) unionized in the small 
intestine and in the stomach.
(B) completely ionized in the stomach and almost unionized in the small intestine. 
(C) ionized in the stomach and almost unionized in the small intestine. 
(D) ionized in the small intestine and almost unionized in the stomach. 
Solution 
The reaction is 

Hence, the correct option is (D).

Paragraph for Questions 13 and 14: The thermodynamic property that measures the extent of 
molecular disorder is called entropy. The direction of a spontaneous process for which the 
energy is constant is always the one that increases the molecular disorder. Entropy change of 
phase transformation can be calculated using Trouton’s formula (ΔS = ΔH/T). In the reversible 
adiabatic process, however, ΔS will be zero. The rise in temperature in isobaric and isochoric 
conditions is found to increase the randomness or entropy of the system.

where C = C or C . 
p V

13. The entropy change in an adiabatic process is 
(A) zero.         (B) always positive. 
(C) always negative.     (D) sometimes positive and sometimes negative. 
Solution
As q = 0, so S = q/T = 0 
Hence, the correct option is (A).

14. If water in an insulated vessel at −10 °C suddenly freezes, the entropy change of the system 
will be 
(A) +10 J K−1 mol−1       (B) −10 J K−1 mol−1  
(C) zero.           (D) equal to that of surroundings. 
Solution
As there is decrease in randomness, S = 0. 
Hence, the correct option is (C). 

Paragraph for Questions 15 and 16: The noble gases have closed-shell electronic configuration 
and are monoatomic gases under normal conditions. The low boiling points of the lighter noble 
gases are due to weak dispersion forces between the atoms and the absence of other interatomic 
interactions. 
The direct reaction of xenon with fluorine leads to a series of compounds with oxidation 
numbers +2, +4 and +6. XeF  reacts violently with water to give XeO . The compounds of xenon 
4 3
exhibit rich stereochemistry and their geometries can be deduced considering the total number of 
electron pairs in the valence shell.
15. Argon is used in arc welding because of its  
(A) low relativity with metal.    (B) ability to lower the melting point of metal 
(C) flammability.       (D) high calorific value. 
Solution 
Argon is mainly used to provide an inert atmosphere at high metallurgical extraction i.e. in arc 
welding of metals or alloys. 
Hence, the correct option is (A).

16. The structure of XeO  is 
3
(A) linear.         (B) planar.     
(C) pyramidal.        (D) T-shaped. 
Solution
Its structure is pyramidal with sp3 hybridization. 

Hence, the correct option is (C).

SECTION 3: (Matching List Type)
 Each question contains two columns, Column I and Column II. 
 Column I has four entries (A), (B), (C) and (D). 
 Column II has four entries (P), (Q), (R) and (S). 
 Match the entries in Column I with the entries in Column II. 
 One or more entries in Column I may match with one or more entries in Column II. 

17. Match the reaction with the product obtained. 

Column I  Column II 
(A) CuO + B O    (P) BN 
2 3
(B) Borax + H O   (Q) Co(BO )  
2 2 2
(C) Borax + NH Cl   (R) H B O  
4 2 4 7
(D) CoO + B O    (S) Cu(BO )  
2 3 2 2

Solution
(A)CuO  B O   Cu(BO )  
2 3 2 2
Copper metaborate
     (Blue color)
(B)
(C)

(D) CoO  B O   Co(BO )  
2 3 2 2
Cobalt metaborate
     (Blue color)
Hence, the correct matching is A  (S); B (R); C (P); D (Q).

18. Match the reaction with the type/isomeric products obtained. 

Column I Column II 
(A) CH =CH—CH=CH  + H (P) One isomeric product 
2 2 2 
(B) CH =CH—CH=CH  + CH =CH   (Q) Two isomeric products 
2 2 2 2
(C) CH =CH—CH=CH  + HBr  (R) Ionic reactions 
2 2
(D) CH =CH—CH=CH + Buna-N  (S) Free radical reaction 
2 2

Solution 

Hence, the correct matching is A → (p); B → (P); C → (Q); D → (S). 

19. Match the quantity with the units. 

Column I Column II
(A) Conductance  (P) S m2 mol1 
(B) Conductivity  (Q) S m1 
(C) Molar conductance  (R) m1 
(D) Cell constant  (S) S 
Solution 
1
(A) Conductance    ohm1 Seimen S
Resistance  
1 1
(B)Conductivity(k)    
Resistivity  
l RA 1 l Sm
Now, R   k   Sm1
A l  RA m2  
1000 Sm1
(C)  (molar conductance)k  Sm2mol1
m C mol m3

 1  m
(D) Cell constant   m1
 
 A m2 

Hence, the correct matching is A  (S); B  (Q); C  (P); D  (R). 

20. For the Daniell cell using Zn and Cu electrodes, match the effect of concentration on emf. 

Column I Column II
(A) Concentrations of zinc sulphate solution  (P) emf of the cell increases 
is doubled 
(B) Concentrations of both the solutions are  (Q) emf of the cell decreases 
kept equal 
(C)  Concentration  of  copper  sulphate  (R) emf of cell becomes equal to standard 
solution is doubled  emf 
(D) Concentrations of both the solutions are  (S) No effect on emf 
doubled 
Solution 
Reaction for Daniel cell is ZnCu2   Zn2 Cu 
0.0591 [Zn2]
E Eo  log
cell cell n [Cu2]
(A) If the conc. of Zn2+ ions is doubled, then according to the equation, E will decrease 
  cell 
(B) If [Zn2+] = [Cu2+], then E Eo  
cell cell
(C) If [Cu2+] increases, then E  also increases.\ 
cell
(D) If both [Zn2+] = [Cu2+] is doubled, then the concentration terms get cancelled and there will 
be no effect on E . 
cell
Hence, the correct matching is A  (Q); B  (R); C  (P); D  (S). 

Paper – 2 

SECTION 1: (Single Option Correct Type)
This section contains 10 multiple choice questions. Each question has four choices (A), (B), (C) 
and (D) out of which ONE is correct. 

1. In C H , formation of (C=C) and (C–C) is −590 kJ mol−1 and −331 kJ mol−1, respectively. 
2 4
What is the enthalpy change when 1 mol of ethylene polymerizes to form polythene? 
(A) +259 kJ mol−1           (B) +72 kJ mol−1    
(C) −259 kJ mol−1           (D) −72 kJ mol− 
Solution 
In the given polymerization reaction, one molecule of ethylene involves breaking of one C=C 
double bond and formation of three C–C single bonds. However, in the complete polymer chain, 
the number of single C–C bonds formed is two per C=C double bond broken. 
Energy required in breaking of one mole of C=C double bond = 590 kJ 
Energy released in the formation of two moles of C–C single bond = 2 × 331   
                                                                                                  = 662 kJ       
Therefore, net energy released per mole of ethylene = 662 – 590 = 72 kJ. 
That is, ΔH = – 72 kJ mol–1. 
Hence, the correct option is (D).

2. In the reaction 

Identify A. 

Solution 
LiAlH  reduces the CN group. 
4

Hence, the correct option is (A).

3. Calcium salt of propionic acid is distilled in dry conditions. The product will show 
(A) positive Fehling’s test.          (B) negative iodoform test. 
(C) positive Victor Meyer’s test.       (D) positive Tollens’ test. 
Solution 
The reaction is
Hence, the correct option is (B).

4. Which of the following ions have the same magnetic moment? 
(A) Ca2+ and Ti2+       (B) Fe2+ and Cr2+   
(C) Mn2+ and Cr2+       (D) Cu2+ and Ti2+  
Solution 
Both Fe2+ and Cr2+ has four unpaired electrons so the value of magnetic moment will be the 
same, that is,  n(n2)  4(42) 4.90 BM. 
Hence, the correct option is (B).

5. Milk turns sour at 40 °C three times faster than it does at 0 °C. This shows that activation 
energy of souring of milk (in cal) is 
2.3032273313 2.3032273313 1
(A)  log3        (B)  log  
40 40 3
2.303240 2.303273313
(C)  log3          (D)  log3 
273313 40
Solution 
k  E T T 
Using the expressionlog 2  a  2 1, we get 
k 2.303R T T
   
1 1 2
E  400  2.3032273313
log(3) a E  log3 
2.303R273313 a 40
Hence, the correct option is (A).

6. Which of the following statements is not correct regarding PH  molecule? 
3
(A) It is extremely toxic and colorless gas. 
(B) It has rotten fish smell. 
(C) It is formed by hydrolysis of Na P. 
3
(D) PH  is highly soluble in water. 
3
Solution
(A) is correct (information based). 
(B) is correct (information based). 
(C) is correct (Concept based). 
Na P + 3 H  O  PH  + 3NaOH 
3 2 3
(D) is incorrect because 
PH  + H O  PH + + OH 
3 2 4
The donating ability of lone pair of P-atom in PH  is much less because it is present in the almost 
3
pure ‘s’ orbital according to Drago’s rule. 
Hence, the correct option is (D).

7. A metal crystallizes in fcc lattice and edge of the unit cell is 620 pm. The radius of metal