分析化学中的误差与数据处理
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第3章分析化学中的误差与数据处理
思考题
1.准确度和精密度有何区别和联系?
答:区别:准确度与真实值相联系,描述测定结果与真实值相接近程度,准确度高,表示分析结果与真实值相接近。精密度描述分析数据之间相互接近的程度,精密度好,表示分析数据之间彼此接近良好。b5E2RGbCAP
联系:准确度高,一定需要精密度好;但精密度好,不一定准确度高。即精密度是保证准确度的先决条件,精密度低,说明所测结果不可靠,当然其准确度也就不高;如果一组数据的精密度很差,虽然由于测定次数多可能使正负偏差相抵消,但已失去衡量准确度的前提。p1EanqFDPw
2.下列情况各引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除?
a.天平零点稍有变动;
b.过滤时出现透滤现象没有及时发现;
c.读取滴定管读数时,最后一位数字估测不准;
d.标准试样保存不当,失去部分结晶水;
e.移液管转移溶液之后残留量稍有不同;
f.试剂中含有微量待测组分;
g.重量法测定SiO2时,试液中硅酸沉淀不完全;
h.砝码腐蚀;
i.称量时,试样吸收了空气的水分;
j.以含量为98%的金属锌作为基准物质标定EDTA溶液的浓度;
k.天平两臂不等长。
答:a. 可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。
b.
c. 可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。
d. 会引起试剂误差,是系统误差,应做对照实验。
e. 可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。
f. 会引起试剂误差,是系统误差,应做空白实验。
g. 会引起方法误差,是系统误差,用其它方法做对照实验。
h.会引起仪器误差,是系统误差,应校正法码。
i.会引起操作误差,应重新测定,注意防止试样吸湿。
j.会引起试剂误差,是系统误差,应做对照实验。
k.会引起仪器误差,是系统误差,应标准天平校正。
3.下列数值各有几位有效数字?0.007,7.026,pH=5.36,6.00×10-5, 1000,91.40, pKa=9.26答:有效数字的位数分别是:0.007——1位;7.026——4位;pH=5.36——2位;6.00×10-5——3位;1000——有效数字位数不确定;91.40——4位;pKa=9.26——2位。DXDiTa9E3d
5.某人以示差示分光光度法测定某药物中主成分含量时,称取此药物0.0350g,最后计算其主成分含量为97.26%。问该结果是否合理?为什么?答:该结果不合理。因为试样质量只有3位有效数字,而结果却报出4位有效数字,结果的第3位数字已是可疑数字。最后计算此药物的质量分数应改为97.3%。RTCrpUDGiT
8.用加热法驱除水分以测定CaSO41/2H2O中结晶水的含量。称取试样0.2000g,已知天平称量误差为±0.1mg。试问分析结果应以几位有效数字报出?答:通过计算可知,0.2000g试样中含水0.0124g,只能取3位有效数字,故结果应以3位有效数字报出。5PCzVD7HxA
习题
1. 根据有效数字运算规则,计算下列算式:
(1>19.469+1.537-0.0386+2.54
(2> 3.6×0.0323×20.59×2.12345
(3>
(4> pH=0.06,求
[H+]=?
解:a. 原式=19.47+1.54-0.04+2.54=23.51
b. 原式=3.6×0.032×2.1×101×2.1=5.1
c. 原式
=
d. [H+]=10-0.06=0.87( mol/L >
2. 返滴定法测定试样中某组分含量,按下式计算
已知,,,求分析
结果的极值相对误差。
解:在加减运算中,结果的极差是各测量值相对误差的绝对值之和,设V=V1-V2,V的极值误差,
。
在乘除运算中,结果的极值相对误差是各测量值相对误差的绝对值之和,所以运算结果的极值相对误差为
3. 设某痕量组分按下式计算分析结果:,A为测量值,C为空白值,m为试样质量。已知sA=sC=0.1,sm=0.001,A=8.0,C=1.0,m=1.0,求sx。jLBHrnAILg
解:
且
故
4. 测定某试样的含氮量,六次平行测定的结果为20.48%,20.55%,20.58%,20.60%,20.53%,20.50%。xHAQX74J0X
解:平均值
中位值
全距
平均偏差
标准偏差
标准相对偏差
b.已知,则绝对误差为
相对误差为
5. 反复称量一个质量为 1.0000g的物体,若标准偏差为0.4mg,那么测得值为1.0000 1.0008g的概率为多
少?
LDAYtRyKfE
解:由,
故有
即
查表得 P=47.73%
6. 按正态分布x落在区间(μ-1.0σ,μ+0.5σ>的概率是多少?
解:
7. 要使在置信度为95%时平均值的置信区间不超过±s,问至少应平行测定几次?
解:查表可知:,,故:f=5时:
f=6时:
故至少就平行测定5次。
8.若采用已经确定标准偏差(>为0.041%的分析氯化物的方法,重复
三次测定某含氯试样,测得结果的平均值为21.46%,计算:Zzz6ZB2Ltk
a.90%置信水平时,平均值的置信区间;
b.95%置信水平时,平均值的置信区间。
解:a.当置信度为90%时,u=1.46,则
b. 当置信度为95%时,u=1.96,则
9. 测定黄铁矿中硫的质量分数,六次测定结果分别为30.48%,
30.42%,30.59%,30.51%,30.56%,30.49%,计算置信水平95%时总体平均值的置信区间。dvzfvkwMI1
解:
置信度为95%时,:
10.设分析某铁矿中Fe的质量分数时,所得结果符合正态分布,已知测定的结果平均值为52.43%,标准偏差σ为0.06%,试证明下列结论:重复测定20次,有19次测定结果落在52.32%至52.54%范围。rqyn14ZNXI
解:
查表得,时,面积为0.4641;时,面积为0.4773,则总面积为: