हीरे के गुणधर्म और सामान्य विज्ञान: प्रतियोगी परीक्षाओं के लिए महत्वपूर्ण प्रश्न
परिचय: प्रतियोगी परीक्षाओं की तैयारी में सामान्य विज्ञान एक अत्यंत महत्वपूर्ण खंड है। चाहे वह भौतिकी हो, रसायन विज्ञान हो या जीव विज्ञान, इन विषयों की गहरी समझ आपको परीक्षा में बेहतर प्रदर्शन करने में मदद करती है। “Doubling Down on Diamond” जैसे शीर्षक अक्सर कुछ विशिष्ट वैज्ञानिक अवधारणाओं पर ध्यान केंद्रित करने का संकेत देते हैं। इस अभ्यास श्रृंखला में, हम विज्ञान के विभिन्न पहलुओं को कवर करने वाले 25 बहुविकल्पीय प्रश्न प्रस्तुत कर रहे हैं, जो आपकी तैयारी को मजबूत करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
सामान्य विज्ञान अभ्यास प्रश्न (General Science Practice MCQs)
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हीरे का गलनांक (Melting Point) कितना होता है?
- (a) 3550°C
- (b) 4027°C
- (c) 1538°C
- (d) 1200°C
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): हीरे की संरचना और बंधन ऊर्जा।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन का एक अपरूप है जिसमें कार्बन परमाणु चतुष्फलकीय (tetrahedral) रूप से जुड़े होते हैं। यह सहसंयोजक बंधन (covalent bonds) की एक अत्यंत मजबूत त्रि-आयामी जाली (3D lattice) बनाता है। इन मजबूत बंधनों को तोड़ने के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप इसका गलनांक बहुत उच्च (लगभग 4027°C या 7271°F) होता है। यह कार्बन के अन्य अपरूपों जैसे ग्रेफाइट से काफी अधिक है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे में किस प्रकार का बंधन पाया जाता है?
- (a) आयनिक बंधन (Ionic Bond)
- (b) धात्विक बंधन (Metallic Bond)
- (c) सहसंयोजक बंधन (Covalent Bond)
- (d) हाइड्रोजन बंधन (Hydrogen Bond)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रासायनिक बंधन के प्रकार।
व्याख्या (Explanation): हीरे की संरचना में, प्रत्येक कार्बन परमाणु चार अन्य कार्बन परमाणुओं से सहसंयोजक बंधों द्वारा मजबूती से जुड़ा होता है। ये इलेक्ट्रॉन साझा करके बनते हैं और कार्बन परमाणुओं के बीच अत्यंत मजबूत आबंध बनाते हैं, जो हीरे के असाधारण कठोरता और उच्च गलनांक के लिए जिम्मेदार हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे की कठोरता का मुख्य कारण क्या है?
- (a) इलेक्ट्रॉनों की उपस्थिति
- (b) उच्च घनत्व
- (c) मजबूत सहसंयोजक बंधन
- (d) क्रिस्टलीय संरचना
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थों के भौतिक गुण और उनकी आणविक संरचना।
व्याख्या (Explanation): हीरे की अद्वितीय कठोरता उसके कार्बन परमाणुओं के बीच मौजूद मजबूत और दिशात्मक सहसंयोजक बंधनों के कारण होती है। ये बंधन एक त्रि-आयामी जाली बनाते हैं जिसमें परमाणु एक-दूसरे से कसकर बंधे होते हैं, जिससे बाहरी बल लगाने पर परमाणुओं की स्थिति को बदलना बहुत कठिन हो जाता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे का अपवर्तनांक (Refractive Index) कितना होता है?
- (a) 1.0003
- (b) 1.33
- (c) 1.52
- (d) 2.42
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाशिकी और पदार्थों के अपवर्तनांक।
व्याख्या (Explanation): हीरे का अपवर्तनांक लगभग 2.42 होता है। यह उच्च अपवर्तनांक ही उसे प्रकाश को अत्यधिक मोड़ने (refract) और आंतरिक परावर्तन (internal reflection) करने की क्षमता देता है, जिसके कारण वह इतना चमकदार दिखाई देता है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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हीरा विद्युत का सुचालक (Conductor) है या कुचालक (Insulator)?
- (a) सुचालक
- (b) कुचालक
- (c) अर्धचालक (Semiconductor)
- (d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विद्युत चालकता और इलेक्ट्रॉनिक संरचना।
व्याख्या (Explanation): हीरे में, कार्बन परमाणुओं के सभी संयोजकता इलेक्ट्रॉन (valence electrons) सहसंयोजक बंधनों में दृढ़ता से बंधे होते हैं। इनमें कोई भी मुक्त इलेक्ट्रॉन (free electron) नहीं होता है जो विद्युत धारा को प्रवाहित कर सके। इसलिए, हीरा विद्युत का एक उत्कृष्ट कुचालक होता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे की चमक (Brilliance) का मुख्य कारण क्या है?
- (a) उच्च अपवर्तनांक और फैलाव (Dispersion)
- (b) उच्च घनत्व
- (c) सफेद रंग
- (d) पारदर्शी गुण
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाशिकी और पदार्थों के ऑप्टिकल गुण।
व्याख्या (Explanation): हीरे की चमक दो मुख्य गुणों के कारण होती है: उच्च अपवर्तनांक (लगभग 2.42) जो प्रकाश को अंदर की ओर मोड़ता है और आंतरिक परावर्तन को बढ़ावा देता है, और उच्च फैलाव (Dispersion) जो सफेद प्रकाश को उसके घटक रंगों में विभाजित करता है (जैसे इंद्रधनुष प्रभाव)। इन दोनों के संयोजन से हीरे में असाधारण चमक और रंगीन स्पार्कल (fire) उत्पन्न होता है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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कार्बन का कौन सा अपरूप (allotrope) सबसे कठोर होता है?
- (a) ग्रेफाइट (Graphite)
- (b) हीरा (Diamond)
- (c) फुलरीन (Fullerene)
- (d) बकमिंस्टरफुलरीन (Buckminsterfullerene)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): तत्वों के अपरूप और उनके भौतिक गुण।
व्याख्या (Explanation): कार्बन के विभिन्न अपरूप होते हैं, जिनमें हीरा, ग्रेफाइट, फुलरीन और ग्राफीन शामिल हैं। हीरे की त्रि-आयामी जाली संरचना में मजबूत सहसंयोजक बंधनों के कारण यह प्रकृति में सबसे कठोर ज्ञात पदार्थों में से एक है। ग्रेफाइट परतों में होता है और तुलनात्मक रूप से नरम होता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरा पृथ्वी की सतह पर किस प्रकार से पाया जाता है?
- (a) केवल ज्वालामुखीय चट्टानों में
- (b) तलछटी चट्टानों (Sedimentary Rocks) में
- (c) कायांतरित चट्टानों (Metamorphic Rocks) में
- (d) उपरोक्त सभी में
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): भूविज्ञान और खनिज निर्माण।
व्याख्या (Explanation): हीरे पृथ्वी के आवरण (mantle) में बहुत उच्च दाब और तापमान पर बनते हैं। वे तब सतह पर लाए जाते हैं जब किम्बर्लाइट (kimberlite) और लैम्प्रोइट (lamproite) जैसी विशेष प्रकार की ज्वालामुखीय चट्टानें, जिन्हें “डायमंड-बियरिंग” चट्टानें कहा जाता है, पृथ्वी के अंदर से ऊपर उठती हैं।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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हीरे को वायु में जलाने पर मुख्य उत्पाद क्या बनता है?
- (a) कार्बन मोनोऑक्साइड (CO)
- (b) ओजोन (O3)
- (c) कार्बन डाइऑक्साइड (CO2)
- (d) जल (H2O)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): दहन (Combustion) की रासायनिक अभिक्रियाएँ।
व्याख्या (Explanation): जब हीरे (कार्बन) को पर्याप्त ऑक्सीजन की उपस्थिति में गर्म किया जाता है, तो यह जलकर कार्बन डाइऑक्साइड बनाता है। अभिक्रिया इस प्रकार है: C (diamond) + O2 (g) → CO2 (g)।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरा किस तत्व का शुद्ध रूप है?
- (a) सिलिकॉन (Silicon)
- (b) कार्बन (Carbon)
- (c) एल्युमिनियम (Aluminum)
- (d) सोना (Gold)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): तत्वों के अपरूप।
व्याख्या (Explanation): हीरा कार्बन (C) नामक तत्व का एक क्रिस्टलीय अपरूप (allotrope) है। कार्बन के परमाणुओं की एक विशिष्ट व्यवस्था इसे इसके अद्वितीय गुण प्रदान करती है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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हीरे का प्रयोग काटने और पॉलिश करने के औजारों में क्यों किया जाता है?
- (a) इसकी रासायनिक निष्क्रियता
- (b) इसकी ऊष्मीय चालकता
- (c) इसकी अत्यधिक कठोरता
- (d) इसका उच्च घनत्व
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थों के भौतिक गुण और उनके अनुप्रयोग।
व्याख्या (Explanation): हीरे की असाधारण कठोरता इसे अन्य पदार्थों को आसानी से काटने, खरोंचने और पॉलिश करने में सक्षम बनाती है। यही कारण है कि इसका व्यापक रूप से कटिंग ब्लेड, ड्रिल बिट्स और पॉलिशिंग यौगिकों में उपयोग किया जाता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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हीरे में प्रकाश के पूर्ण आंतरिक परावर्तन (Total Internal Reflection) का क्या महत्व है?
- (a) यह विद्युत का सुचालक बनाता है।
- (b) यह इसे इंद्रधनुषी रंग देता है।
- (c) यह इसे चमकदार बनाता है।
- (d) यह इसे बहुत गर्म करता है।
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाशिकी – पूर्ण आंतरिक परावर्तन।
व्याख्या (Explanation): हीरे का उच्च अपवर्तनांक (2.42) होता है, जिसका अर्थ है कि जब प्रकाश हीरे के अंदर प्रवेश करता है, तो यह तेजी से धीमा हो जाता है और सतहों से अत्यधिक कोणों पर परावर्तित होता है। कई आंतरिक परावर्तनों के बाद, जब प्रकाश अंततः हीरे से बाहर निकलता है, तो वह अपनी चमक (brilliance) को बनाए रखता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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तापमान को मापने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले थर्मामीटर में आमतौर पर कौन सा पदार्थ होता है, जो पारे (Mercury) का विकल्प बन रहा है?
- (a) गैलियम (Gallium)
- (b) इंडियम (Indium)
- (c) टिन (Tin)
- (d) सीसा (Lead)
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पदार्थों के भौतिक गुण और उनके अनुप्रयोग।
व्याख्या (Explanation): गैलियम, एक धातु है जिसका गलनांक लगभग 29.76°C होता है, जो इसे कमरे के तापमान से थोड़ा ऊपर पिघलाता है। इसकी यह विशेषता इसे तरल पारा (Mercury) का एक सुरक्षित और प्रभावी विकल्प बनाती है, जिसका उपयोग विशेष थर्मामीटरों में किया जाता है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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पौधे अपना भोजन बनाने के लिए किस प्रक्रिया का उपयोग करते हैं?
- (a) श्वसन (Respiration)
- (b) वाष्पोत्सर्जन (Transpiration)
- (c) प्रकाश संश्लेषण (Photosynthesis)
- (d) परागण (Pollination)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पादप जीव विज्ञान – प्रकाश संश्लेषण।
व्याख्या (Explanation): प्रकाश संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा हरे पौधे और कुछ अन्य जीव सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा का उपयोग करके कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को ग्लूकोज (एक प्रकार की शर्करा) और ऑक्सीजन में परिवर्तित करते हैं। ग्लूकोज पौधे के लिए भोजन का काम करता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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प्रकाश संश्लेषण के लिए पौधों को किस गैस की आवश्यकता होती है?
- (a) ऑक्सीजन (O2)
- (b) नाइट्रोजन (N2)
- (c) कार्बन डाइऑक्साइड (CO2)
- (d) हाइड्रोजन (H2)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): पादप जीव विज्ञान – प्रकाश संश्लेषण की अभिक्रिया।
व्याख्या (Explanation): प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, पौधे वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) लेते हैं। इस CO2 का उपयोग प्रकाश ऊर्जा की उपस्थिति में पानी के साथ मिलकर ग्लूकोज बनाने के लिए किया जाता है।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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मानव शरीर में सबसे बड़ी ग्रंथि (Gland) कौन सी है?
- (a) थायराइड ग्रंथि (Thyroid Gland)
- (b) अग्न्याशय (Pancreas)
- (c) यकृत (Liver)
- (d) अधिवृक्क ग्रंथि (Adrenal Gland)
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): मानव शरीर रचना विज्ञान – अंतःस्रावी तंत्र।
व्याख्या (Explanation): यकृत (Liver) मानव शरीर की सबसे बड़ी आंतरिक ग्रंथि है। यह कई महत्वपूर्ण कार्य करती है, जैसे पित्त का उत्पादन, चयापचय, विषहरण (detoxification) और प्रोटीन संश्लेषण।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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निम्नलिखित में से कौन सा विटामिन रक्त के थक्के (Blood Clotting) जमने के लिए आवश्यक है?
- (a) विटामिन ए (Vitamin A)
- (b) विटामिन सी (Vitamin C)
- (c) विटामिन डी (Vitamin D)
- (d) विटामिन के (Vitamin K)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): मानव शरीर विज्ञान – पोषण और विटामिन।
व्याख्या (Explanation): विटामिन K रक्त के थक्के जमाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह यकृत द्वारा थक्के जमने वाले कारकों (clotting factors) के उत्पादन के लिए आवश्यक है, जो रक्तस्राव को रोकने के लिए महत्वपूर्ण हैं।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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मानव रक्त का pH मान कितना होता है?
- (a) 6.1 – 6.4
- (b) 7.35 – 7.45
- (c) 8.0 – 8.2
- (d) 5.0 – 5.5
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): रसायन विज्ञान – अम्ल और क्षार, pH पैमाना।
व्याख्या (Explanation): मानव रक्त का pH मान थोड़ा क्षारीय (alkaline) होता है, जो आमतौर पर 7.35 से 7.45 के बीच होता है। यह एक बहुत ही संकीर्ण सीमा है, और शरीर में pH संतुलन को बनाए रखना जीवन के लिए महत्वपूर्ण है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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ऊष्मा (Heat) का स्थानांतरण किस विधि द्वारा सूर्य से पृथ्वी तक पहुँचता है?
- (a) चालन (Conduction)
- (b) संवहन (Convection)
- (c) विकिरण (Radiation)
- (d) उपरोक्त सभी
उत्तर: (c)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): ऊष्मागतिकी – ऊष्मा स्थानांतरण की विधियाँ।
व्याख्या (Explanation): सूर्य से पृथ्वी तक ऊष्मा का स्थानांतरण निर्वात (vacuum) से होकर गुजरता है, जहाँ चालन और संवहन संभव नहीं हैं। ऊष्मा विकिरण (Radiation) के रूप में तरंगों के रूप में यात्रा करती है, जो निर्वात में भी संचरित हो सकती हैं।
अतः, सही उत्तर (c) है।
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ध्वनि की गति (Speed of Sound) किस माध्यम में सर्वाधिक होती है?
- (a) निर्वात (Vacuum)
- (b) वायु (Air)
- (c) जल (Water)
- (d) ठोस (Solid)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): तरंग गति – ध्वनि का संचरण।
व्याख्या (Explanation): ध्वनि तरंगों को संचरित होने के लिए एक माध्यम की आवश्यकता होती है। ध्वनि की गति माध्यम के घनत्व और प्रत्यास्थता (elasticity) पर निर्भर करती है। सामान्यतः, ध्वनि की गति ठोसों में सर्वाधिक, द्रवों में कम और गैसों में सबसे कम होती है। निर्वात में ध्वनि संचरित नहीं हो सकती।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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इंद्रधनुष (Rainbow) बनने का कारण क्या है?
- (a) प्रकाश का परावर्तन (Reflection of light)
- (b) प्रकाश का अपवर्तन (Refraction of light)
- (c) प्रकाश का प्रकीर्णन (Scattering of light)
- (d) प्रकाश का विक्षेपण (Dispersion of light)
उत्तर: (d)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाशिकी – प्रकाश का विक्षेपण।
व्याख्या (Explanation): इंद्रधनुष तब बनता है जब सूर्य का प्रकाश वर्षा की बूंदों से गुजरता है। बूंदें प्रिज़्म (prism) की तरह कार्य करती हैं, जो प्रकाश को उसके घटक रंगों में विक्षेपित (split) करती हैं। इसके साथ ही, प्रकाश का अपवर्तन और आंतरिक परावर्तन भी इसमें योगदान देता है।
अतः, सही उत्तर (d) है।
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मानव आँख में किस लेंस का प्रयोग किया जाता है?
- (a) अवतल लेंस (Concave Lens)
- (b) उत्तल लेंस (Convex Lens)
- (c) बेलनाकार लेंस (Cylindrical Lens)
- (d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): प्रकाशिकी – मानव आँख और लेंस।
व्याख्या (Explanation): मानव आँख में प्राकृतिक रूप से एक उत्तल लेंस होता है। यह लेंस रेटिना पर वस्तुओं की स्पष्ट छवि बनाने के लिए प्रकाश को अपवर्तित (refract) करता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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चुंबकत्व (Magnetism) किस सिद्धांत पर आधारित है?
- (a) आवेशित कणों का प्रवाह
- (b) परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की गति
- (c) प्रोटॉनों का कंपन
- (d) न्यूट्रॉनों का फैलाव
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): विद्युत चुंबकत्व।
व्याख्या (Explanation): चुंबकत्व मुख्य रूप से परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की गति (कक्षीय गति और स्पिन) के कारण उत्पन्न होता है। ये गतिमान आवेशित कण चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं। विशेष रूप से, फेरोमैग्नेटिक पदार्थों (जैसे लोहा) में, परमाणु चुंबकीय द्विध्रुवों (magnetic dipoles) के संरेखण से एक मजबूत समग्र चुंबकीय क्षेत्र बनता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।
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यदि किसी वस्तु को पानी में डुबाया जाता है, तो वह डूब जाएगी यदि वस्तु का घनत्व पानी के घनत्व से:
- (a) अधिक हो
- (b) कम हो
- (c) बराबर हो
- (d) इनमें से कोई नहीं
उत्तर: (a)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): आर्किमिडीज का सिद्धांत और घनत्व।
व्याख्या (Explanation): आर्किमिडीज के सिद्धांत के अनुसार, कोई वस्तु तरल में तैरती है यदि उसका घनत्व तरल के घनत्व से कम है। यदि वस्तु का घनत्व तरल के घनत्व से अधिक है, तो वह डूब जाएगी क्योंकि उस पर लगने वाला उत्प्लावन बल (buoyant force) वस्तु के भार से कम होता है।
अतः, सही उत्तर (a) है।
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मानव शरीर में ऑक्सीजन का परिवहन किसके द्वारा होता है?
- (a) प्लाज्मा (Plasma)
- (b) लाल रक्त कोशिकाएं (Red Blood Cells – RBCs)
- (c) श्वेत रक्त कोशिकाएं (White Blood Cells – WBCs)
- (d) प्लेटलेट्स (Platelets)
उत्तर: (b)
हल (Solution):
सिद्धांत (Principle): मानव शरीर विज्ञान – रक्त और उसके घटक।
व्याख्या (Explanation): लाल रक्त कोशिकाओं (RBCs) में हीमोग्लोबिन (Hemoglobin) नामक प्रोटीन होता है, जो फेफड़ों से ऑक्सीजन को बांधता है और शरीर के ऊतकों तक पहुँचाता है।
अतः, सही उत्तर (b) है।