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:两次称量读数最大误差为±0.2mg
故 0.2?10?3m样?100%?0.1%
m样?0.2g2.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:
x?41.25?Σx?x1平均偏差 d??(0.01?0.02?0.02?0.01)%?0.02%n4 Σ(x?x)2(0.01)2?(0.02)2?(0.02)2?(0.01)2标准偏差 s??%?0.02%n?14?1s0.018变异系数 c?V??100%??100%?0.04%x41.253.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s及置信度为95 %时的置信区间。
解:
x?20.41?(0.02)2?(0.02)2 s??0.023?1??x?tsn
查t表,P=95﹪,n=3,t表=4.303
??20.41?4.303?0.02???????????3
置信区间为20.36%~20.46%。
4.水中Cl含量,经6次测定,求得其平均值为35.2 mg·L-1,s = 0.7 mg·L-1,计算置信度为90 %
—
时平均值的置信区间。
解:n=6,x?35.2,s=0.7 查t表,P=90﹪,t表=2.015
??35.2?2.015?0.7?????????6
-1
置信区间为(34.6~35.8)mg?L。
6
5.用Q检验法,判断下列数据中,有无应舍弃的?置信度选90 %。 (1)24.26,24.50,24.73,24.63; (2)6.400,6.416,6.222,6.408; (3)31.50,31.68,31.54,31.82。
解:(1)24.26离群较远,是可疑值,按Q值法进行判断
Q计?x2?x124.50?24.26??0.51xn?x124.73?24.26
查Q表=0.76 Q计 (2)检查6.222 Q计?6.400?6.2220.178??0.918?Q表?0.76 6.416?6.2220.194故6.222应舍弃。 (3)检查31.82 Q计?31.82?31.680.14??0.44?Q表?0.7631.82?31.500.32 无舍弃值。 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d、标准偏差s和置信度选90 %及99 %的平均值的置信范围。 解:Q值法判断 8.69离群较远,可疑。 Q计?8.69?8.520.17??0.468.69?8.320.37 查Q值表 n=6 Q0.90=0.56 Q0.95=0.64 因Q计 Grubbs法检查 G计?xn-x sx?8.47%x-x0.03?0.15?0.02?0.05?0.22?0.09?%?0.09%n6(0.03)2?(0.15)2?(0.02)2?(0.05)2?(0.22)2?(0.09)2 标准偏差 s?%6?1 ?0.13%平均偏差 d? 7 G计?8.69?8.47?1.69 0.13查Grubbs表 当n=6 置信度95% G表=1.82 G计 而C?L?x?tsn 查t值表,t(0.90)=2.02 t(0.99)=4.03 (n=6) (n=6) 平均值置信范围 C?L?8.47?2.02?(置信度90?)0.13?8.47?0.1160.13?8.47?0.216 C?L?8.47?4.03?(置信度99?)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和0.119,判断新方法是否存在系统误差。(置信度选95 %) 解:x标=0.123% 用t检验法检验 t?x???x??nsxs 本题x?0.116% s?(0.004)2?(0.002)2?(0.001)2?(0.003)24?1?0.00316% t计?0.116?0.123?4?4.430.00316 查t表 置信度(95﹪)n=4 t表=3.18 t计>t表 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Ⅰ:n1 = 6 方法Ⅱ:n2 = 9 x1= 71.26 % s = 0.13 % 1 x2= 71.38 % s = 0.11 % 2 判断两种方法间有无显著性差异? 解:判断两种方法有无显著性差异,可用t检验法 8 但首先要求两种方法精密度差别不大,才能进行比较,即通过F检验法判别之, 2s大(0.13)2F?2??1.40 2s小(0.11)查F表 fs大=6–1 fs小=9–1 F表=3.69 则F计 22(n1?1)s1?(n2?1)s2s合?n1?n2?25?(0.13)2?8?(0.11)2 ??0.1186?9?2t计?x1?x2s合71.26?71.386?9n1?n2??1.017?1.90n1+n20.1186?9 ?1.93 查t表,f=9+6–2,P=0.95,t表=2.16 故t计< t表,两种方法无显著差异。 9.用两种方法测定钢样中碳的质量分数: 方法Ⅰ:数据为4.08,4.03,3.94,3.90,3.96,3.99。 方法Ⅱ: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性差异。 解:精密度检查可用F检验法 方法I 的 16x1??xi?3.986i?1 (0.10)2?(0.05)2?(0.04)2?(0.08)2?(0.02)2?(0.01)2s1?6?1 ?42?10?4?0.0648?0.065 15x2??xi?3.94?25i?1方法Ⅱ的 3.94 (0.04)2?(0.02)2?(0.04)2?(0.03)2?0s2?5?1 ?0.034 22s大(0.065)42.25?3.65 F?2??计s小(0.034)211.56查表fs大=5 fs小=4 p=0.95 F表=6.26 9 由于F计 10.下列数据中包含几位有效数字: (1) 0.025 1 (2) 0.218 0 (3) 1.8×10-5 (4) pH = 2.50 解:(1)三位 (2)四位 (3)二位 (4)二位 11.按有效数字运算规则,计算下列各式: (1) 2.187×0.854 + 9.6×10-5 - 0.032 6×0.008 14; (2) 51.38/(8.709×0.094 60); 9.827?50.620.005164?136.6; (3) (4) 1.5?10?8?6.1?10?83.3?10?6 - - 解:(1) 2.187×0.854+9.6×105-2.65×104=1.868 (2) 51.38/0.8239=62.36 9.827?50.62?705.20.005164?136.6 (3) 1.5?10?8?6.1?10?8?1.7?10?5?63.3?10(4) 12.为了判断测定氯乙酸含量的方法是否可行。今对一质量分数为99.43 %的纯氯乙酸进行测定,测定10次数据如下:97.68,98.10,99.07,99.18,99.41,99.42,99.70,99.70,99.76,99.82,试对这组数据 (1) 进行有无异常值检查; (2) 将所得平均值与已知值进行t检验,判断方法是否可行; (3) 表示分析结果; (4) 计算该法重复性,以近似表达两次平行测定间的允许差。 解:(1) 用Grubbs法判断97.68是否该舍弃: n = 10 x= 99.184% s?(xi?x)2?n?110?110?4.8254?0.7329% t计?x?x199.184?97.68??2.05s0.732 t计<t表 t表?95???2.18n?10 10