高教第六版分析化学思考题及课后习题答案

第二章 误差及分析数据的统计处理
思考题答案
1 正确理解准确度和精密度，误差和偏差的概念。
答：准确度表示测定结果和真实值的接近程度，用误差表示。精密度表示测定值之间相互接近的程度，用偏差表示。误差表示测定结果与真实值之间的差值。偏差表示测定结果与平均值之间的差值，用来衡量分析结果的精密度，精密度是保证准确度的先决条件，在消除系统误差的前提下，精密度高准确度就高，精密度差，则测定结果不可靠。即准确度高，精密度一定好，精密度高，准确度不一定好。
2 下列情况分别引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？
（1）砝码被腐蚀； 答：系统误差。校正或更换准确砝码。
（2）天平两臂不等长； 答：系统误差。校正天平。
（3）容量瓶和吸管不配套； 答：系统误差。进行校正或换用配套仪器。
（4）重量分析中杂质被共沉淀； 答：系统误差。分离杂质；进行对照实验。
（5）天平称量时最后一位读数估计不准；答：随机误差。增加平行测定次数求平均值。
（6）以含量为99%的邻苯二甲酸氢钾作基准物标定碱溶液；
答：系统误差。做空白实验或提纯或换用分析试剂。
3 用标准偏差和算术平均偏差表示结果，哪一个更合理？
答：标准偏差。因为标准偏差将单次测定的偏差平方后，能将较大的偏差显著地表现出来。
4 如何减少偶然误差？如何减少系统误差？
答：增加平行测定次数，进行数据处理可以减少偶然误差。通过对照实验、空白实验、校正仪器、提纯试剂等方法可消除系统误差。
5 某铁矿石中含铁39.16%，若甲分析结果为39.12%，39.15%，39.18%，乙分析得39.19%，39.24%，39.28%。试比较甲、乙两人分析结果的准确度和精密度。
答：通过误差和标准偏差计算可得出甲的准确度高，精密度好的结论。
x1 = (39.12+39.15+39.18)÷3 =39.15(%) x2 = (39.19＋39.24＋39.28) ÷3 = 39.24(%)
E1=39.15－39.16 =-0.01(%) E2=39.24－39.16 = 0.08(%)


6 甲、乙两人同时分析同一矿物中的含硫量。每次取样3.5 g，分析结果分别报告为
甲：0.042%，0.041% 乙：0.04199%，0.04201% 哪一份报告是合理的？为什么？
答：甲的分析报告是合理的。因为题上给的有效数字是两位，回答也应该是两位。
习题答案
1．已知分析天平能称准至±0.1 mg，要使试样的称量误差不大于0.1%，则至少要称取试样多少克？
解：使用减量法称量需称量两次，即最大误差为±0.2 mg，故要称取试样

2．某试样经分析测得含锰质量分数（%）为：41.24，41.27，41.23，41.26。求分析结果的平均偏差、标准偏差和变异系数。
解：根据

有关公式代入数据 x = (41.24＋41.27＋41.23＋41.26)÷4= 41.25(%)


3．某矿石中钨的质量分数（%）测定结果为：20.39，20.41，20.43。计算标准偏差及置信度为95%时的置信区间。
解：
s = 0.02%, 查表t0.95 = 4.303, , n = 3，代入以下公式

4．水中Cl- 含量，经6次测定，求得其平均值为35.2 mg/L，s = 0.7 mg/L, 计算置信度为90%平均值的置信区间。
解：

5．用Q检验法，判断下列数据中，有无取舍？置信度为90%。
（1）24.26，24.50，24.73，24.63；
解： 排序：24.26,24.50,24.63,24.73, 可看出24.26与相邻数据差别最大，可疑，则

查Q值表2-4，置信度为90%时，Q表 = 0.76，Q计算＜Q表，故24.26应保留。
（2）6.400，6.416，6.222，6.408；
解：排序：6.222, 6.400, 6.408, 6.416, 可看出6.222与相邻数据差别最大，可疑，
,
查Q值表2-4，置信度为90%时，Q表= 0.76，Q计算＞Q表，故6.222应弃去。
（3）31.50，31.68，31.54，31.82．
解：排序：31.50, 31.54, 31.68, 31.82, 可看出31.82与相邻数据之间差别最大，可疑，

查Q值表2-4，置信度为90%时，Q表= 0.76，Q计算＜Q表，31.82保留, 无可疑值。
6．测定试样中P2O5质量分数（%），数据如下：8.44，8.32，8.45，8.52，8.69，8.38。
用Grubbs法及Q检验法对可疑数据决定取舍，求平均值、平均偏差、标准偏差和置信度为95%及99%的平均值的置信区间。
解：排序：8.32, 8.38, 8.44, 8.45, 8.52, 8.69, 可看出8.69与相邻数据之间差别最大，可疑。
Grubbs法:


查G值表,G0.95 = 1.82，G0.99 = 1.94, 故8.69应保留。
Q检验法:
,
查Q值表，Q0.95 = 0.64，Q0.99 = 0.74, 故8.69应保留。
置信度95%时， ,
置信度99%时，
7．有一标样，其标准值为0.123%，今用一新方法测定，得四次数据如下（%）：0.112，0.118，0.115，0.119，判断新方法是否存在系统误差。（置信度选95%）
解：


查t值表,知t0.95 = 3.18, t计算＞t0.95 ，故新方法存在系统误差。
8．用两种不同方法测得数据如下：
方法1：
方法2：
判断两种方法间有无显著性差异？
解：F 检验法
，F计算＜F0.95,故两种方法的方差无显著性差异。

9．用两种方法测定钢样中碳的质量分数（%）：
方法1：数据为4.08，4.03，3.94，3.90，3.96，3.99
方法2：数据为3.98，3.92，3.90，3.97，3.94
判断两种方法的精密度是否有显著差别。
解：n1 = 6,


10．下列数据中包含几位有效数字：
（1）0. 0251 三位
（2）2180 四位
（3）1.8×10-5 两位
（4）pH =2.50 两位
11．按有效数字运算规则，计算下列各式：
解：