第四章定量分析化学概论第五章误差与数据处理
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大学分析化学—名词解释误差和分析数据处理:准确度:分析结果与真实值接近的程度,其大小可用误差表示。
精密度:平行测量的各测量值之间互相接近的程度,其大小可用偏差表示。
系统误差:是由某种确定的原因所引起的误差,一般有固定的方向(正负)和大小,重复测定时重复出现。
包括方法误差、仪器或试剂误差及操作误差三种。
偶然误差:是由某些偶然因素所引起的误差,其大小和正负均不固定。
空白试验:在不加入试样的情况下,按与测定试样相同的条件和步骤进行的分析试验,称为空白试验。
有效数字:是指在分析工作中实际上能测量到的数字。
通常包括全部准确值和最末一位欠准值(有±1个单位的误差)。
t分布:指少量测量数据平均值的概率误差分布。
可采用t分布对有限测量数据进行统计处理。
置信水平与显著性水平:指在某一t值时,测定值x落在μ±tS范围内的概率,称为置信水平(也称置信度或置信概率),用P表示;测定值x落在μ±tS范围之外的概率(1-P),称为显著性水平,用α表示。
置信区间与置信限:系指在一定的置信水平时,以测定结果x为中心,包括总体平均值μ在内的可信范围,即μ=x±uσ,式中uσ为置信限。
分为双侧置信区间与单侧置信区间。
显著性检验:用于判断某一分析方法或操作过程中是否存在较大的系统误差和偶然误差的检验。
包括t检验和F检验。
滴定分析法概论:滴定度:是每毫升标准溶液相当于被测物质的质量(g或mg),以符号T T/B表示,其下标中T、B分别表示标准溶液中的溶质、被测物质的化学式。
T T/B=m B/V T,单位为g/ml或mg/ml 分布系数:是溶液中某型体的平衡浓度在溶质总浓度中所占的分数,又称为分布分数以δi 表示。
化学计量点:滴定剂的量与被测物质的量正好符合化学反应式所表示的计量关系的一点。
滴定终点:滴定终止(指示剂改变颜色)的一点。
滴定误差:滴定终点与化学计量点不完全一致所造成的相对误差。
可用林邦误差公式计算。
分析化学课堂练习第一章绪论一、单项选择题1.按分析的方法原理分类,分析化学可以分为( C )A.定性分析、定量分析和结构分析B.无机分析和有机分析C.化学分析和仪器分析D.常量分析、微量分析和超微量分析E.理性分析和仲裁分析2.按照分析的领域分类,分析化学可分为(D )A.无机分析和有机分析B.化学分析和仪器分析C.常量组分分析、微量组分分析和痕量组分分析D.卫生分析、药物分析和工业分析等E.无损分析、遥测分析和光学分析3.从分析任务看,分析化学的内容包括( E )A.无机分析和有机分析B.化学分析和仪器分析C.常量分析和微量分析D.重量分析和滴定分析E.定性分析、定量分析和结构分析4.常量分析的称样量一般在(B )A.1g以上B.0.1g以上C.0.01-0.1gD.0.001-0.01gE.0.001-0.0001g5.滴定分析法属于(C )A.定性分析B.仪器分析C.化学分析D.无机分析E.微量分析6.采集试样的原则是试样具有(C )A.典型性B.统一性C.代表性D.随意性E.不均匀性7.电化学分析法属于( B )A.化学分析B.仪器分析C.重量分析D.光学分析E.定性分析8.依据取样量的多少,分析化学任务可分为( A )A.常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析B.重量分析、定量分析、痕量分析C.无机分析、有机分析、定量分析D.化学分析、仪器分析、滴定分析E.定性分析、光学分析、色谱分析9.下列不属于仪器分析法的是( D )A.光学分析法B.电化学分析法C.色谱分析法D.滴定分析法E.永停滴定法10.下列叙述正确的是( A )A.采样试样的原则是“试样具有代表性”B.采样试样的原则是“试样具有典型性”C.化学分析法可以测定任何试样的含量或浓度D.仪器分析法可以测定任何试样的含量或浓度E.化学分析法常用于确定未知化合物的分子结构11.下列叙述错误的是( D )A.化学分析是以待测物质化学反应为基础的分析方法B.仪器分析是以待测物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法C.滴定分析是以待测物质化学反应为基础的分析方法D.光学分析是以待测物质的发光性为基础的分析方法E.定性分析是以鉴定物质的化学组成为目的的分析工作二、多项选择题1.分析化学是研究(BD )A.物质性质和应用的科学B.定性、定量、结构分析方法的科学C.物质组成和制备的科学D.分析方法及其理论、实验技术的科学E.以上都正确2.人体体液中待测组分含量常用的表示方法是(ABD )A.mmol/LB.mg/LC.百分浓度D.mg/24hE.体积分数3.完成分析工作任务的一般程序是(ABCDE )A.采集试样B.制备试样C.确定待测组分的化学组成和结构形态D.测定待测组分的相对含量E.处理分析数据、表示分析结果4.化学分析法的特点(AC )A.仪器设备简单、价格低廉B.测定结果准确、适于测定微量组分C.耗时费力,无法测定微量组分D.仪器设备简单、测定时省时省力E.测定误差大、应该废弃5.仪器分析的特点(BDE )A.仪器昂贵、一般不用B.灵敏、快速、准确C.仪器简单、操作方便D.适于测定微量组分E.操作自动化程度高三、判断题1.化学分析是以待测物物质的化学性质为基础而建立的分析方法(√)2.仪器分析是以待测物质的物理或物理化学性质为基础建立的分析方法(√)3. 定性分析的任务是确定待测组分的化学性质(×)4.滴定分析的任务是确定试样组分、存在状态及化学性质等(×)5.光学分析是以光信号为测量参数而建立的分析方法。
第二章 误差和分析数据处理1、 指出下列各种误差是系统误差还是偶然误差?如果是系统误差,请区别方法误差、仪器和试剂误差或操作误差,并给出它们的减免方法。
答:①砝码受腐蚀:系统误差(仪器误差);更换砝码。
②天平的两臂不等长:系统误差(仪器误差);校正仪器。
③容量瓶与移液管未经校准: 系统误差(仪器误差);校正仪器。
④在重量分析中,试样的非被测组分被共沉淀: 系统误差(方法误差);修正方法,严格沉淀条件。
⑤试剂含被测组分:系统误差(试剂误差);做空白实验。
⑥试样在称量过程中吸潮:系统误差(操作误差);严格按操作规程操作。
⑦化学计量点不在指示剂的变色范围内: 系统误差(方法误差);另选指示剂。
⑧读取滴定管读数时,最后一位数字估计不准: 偶然误差;严格按操作规程操作,增加测定次数。
⑨在分光光度法测定中,波长指示器所示波长与实际波长不符: 系统误差(仪器误差);校正仪器。
10、进行下述运算,并给出适当位数的有效数字。
解:(1)34102.54106.1615.144.102.52-⨯=⨯⨯⨯(2)6102.900.00011205.1021.143.01⨯=⨯⨯(3)4.020.0020342.512104.0351.04=⨯⨯⨯- (4)53.01.050102.128.10.03242=⨯⨯⨯(5)3.193.5462107.501.89405.422.512.28563=⨯⨯-+⨯- (6)pH=2.10,求[H +]=?。
[H +]=10-2.10=7.9×10-3。
11、两人测定同一标准试样,各得一组数据的偏差如下:① 求两组数据的平均偏差和标准偏差;② 为什么两组数据计算出的平均偏差相等,而标准偏差不等; ③ 哪组数据的精密度高? 解:①nd d d d d 321n++++=0.241=d 0.242=d12i -∑=n d s 0.281=s 0.312=s ②标准偏差能突出大偏差。
(1,2)i id x x i =-=⋅⋅⋅=d idn∑100%r d x=⨯第二章 误差和分析数据的处理1) 系统误差的来源:方法误差、仪器和试剂误差、操作误差 2) 系统误差和偶然误差的区分判断:天平零点稍有变动——偶然误差蒸馏水中含有微量杂质离子——系统误差3) 系统误差消除方法(对照试验、回收试验、空白试验、校准仪器) 4) 偶然误差减小方法(增加平行测定次数)5) 准确度:测定值与真实值接近的程度,表示方法——误差绝对误差δ=x i -μ相对误差(%)=δ/μ×100%6) 精密度:指一组平行测量的各测量值之间互相接近的程度,表示方法——偏差绝对偏差 平均偏差 相对平均偏差 RAD%= 标准偏差比平均偏差更能反应数据的精密度7) 准确度和精密度的关系:系统误差是定量分析中误差的主要来源,它影响分析结果的准确度;偶然误差既影响分析结果的精密度,又影响分析结果的准确度,所以精密度高是准确度高的前提,精密度好不一定准确度高(系统误差)。
8) 提高分析结果准确度的方法:选择适当的分析方法,减小测量误差,减小偶然误差,检验并消除测量过程中的系统误差9) 称样量>0.2g:滴定消耗体积20-30ml10) 有效数字的确定及其修约方法、运算规则例子: 0.007060克有 4 位有效数字17.44256%保留四位有效数字应写为 17.44% 11) 异常值取舍:Q 检验法minmax i x -x x -x 邻=QG 检验法sx -x i =G12) 显著性检验:F 检验 )>(22212221s s s s =F (确定精密度是否有显著性差异) t 检验 1.样本平均值与标准值μ的比较n sμ-x t =2. 两组平均值的比较212121n n n n s x x t R+-=2n n 1-n s 1-n (s 21222121-++=)()R S有一组多次平行测定所得的分析数据,要判断其中是否有离群值,应采用 Q 、G 有两组分析数据,要比较它们的测量精密度有无显著性差异,应当采用 t有一组测量值,己知其标准值,要检验得到这组数据的分析结果是否可靠,应采用 t第三章 重量分析法1) 沉淀法对沉淀形式和称量形式的要求1.对沉淀形式的要求(1)沉淀的溶解度必须小,以堡证待测组外沉淀元全)通常要求沉淀在溶液中溶解损失 量),小于分析天平的称量误差土0.2mg 。
第四章误差和分析数据的处理1. 下列各项定义中不正确的是( D )(A)绝对误差是测定值和真值之差(B)相对误差是绝对误差在真值中所占的百分率(C)偏差是指测定值与平均值之差(D)总体平均值就是真值2. 准确度的高低用(误差)来衡量,它是测定结果与(真值)之间的差异;精密度的高低用(偏差)来衡量,它是测定结果与(平均值)之间的差异。
3. 标准偏差可以使大偏差能更显著地反映出来。
(√)4. 比较两组测定结果的精密度(B)甲组:0.19%,0.19%,0.20%,0.21%,0.21%乙组:0.18%,0.20%,0.20%,0.21%,0.22%(A)甲、乙两组相同(B)甲组比乙组高(C)乙组比甲组高(D)无法判别5. 测定的精密度好,但准确度不一定好,消除了系统误差后,精密度好的,结果准确度就好。
(√ )6. 定量分析中,精密度与准确度之间的关系是(C )(A)精密度高,准确度必然高(B)准确度高,精密度也就高(C)精密度是保证准确度的前提(D)准确度是保证精密度的前提7. 误差按性质可分为(系统)误差和(随机)误差。
8. 下列叙述中错误的是( C )(A)方法误差属于系统误差(B)终点误差属于系统误差(C)系统误差呈正态分布(D)系统误差可以测定9. 下列几种误差属于系统误差的是( C )(1)方法误差(2)操作误差(3)仪器和试剂误差(4)环境的温度、湿度、灰尘等造成的误差(A)1,3,4 (B)1,2,4 (C)1,2,3 (D)2,3,410. 偶然误差具有(C )(A)可测性(B)重复性(C)非单向性(D)可校正性11. 下列有关随机误差的论述中不正确的是(B )(A) 随机误差具有随机性(B) 随机误差具有单向性(C) 随机误差在分析中是无法避免的(D) 随机误差是由一些不确定的偶然因素造成的12. 在进行样品称量时,由于汽车经过天平室附近引起天平震动是属于(B )(A)系统误差(B)偶然误差(C)过失误差(D)操作误差13. 指示剂的变色点与化学计量点不一致所引起的终点误差属于(系统误差差);每次滴定判断终点的不确定性属于(随机误差)。
《无机及分析化学》课程教学大纲课程名称:无机及分析化学课程类别:专业基础课适用专业:生物科学/环境生态工程/生态学专业考核方式:考试总学时、学分:48学时3学分其中实验学时:0 学时一、课程教学目的本课程的目的是要求学生掌握元素周期律、物质结构理论基本知识、化学热力学、化学反应速率、化学平衡、酸碱平衡、沉淀平衡、配位平衡、氧化还原反应等基本理论。
并在上述理论的指导下,理解掌握溶液中四大平衡的相互关系和有关计算。
重点掌握平衡的原理、溶液中的各种化学平衡及其在分析化学中的应用,使学生建立准确的“量”的概念和掌握鉴定物质的化学结构和化学成分以及测定有关成分含量的化学分析方法及方法的原理。
通过分析化学理论和实验学习,培养学生实事求是的科学态度和严谨、细致的工作作风,为后继课程的学习和将来参加社会实践打下良好基础。
在完成该课程的学习之后,要求学生在掌握了无机分析化学基本原理的前提下,可以根据样品性质、分析对象,正确设计分析方案,精确测定组分含量,准确报告分析结果,培养学生分析问题和解决问题的能力,具备初步的实验技能。
能够运用所学知识解决生产生活中的实际问题,能将化学知识与专业实际相结合。
二、课程教学要求1、注意讲清本课程中的基本概念和基本理论,在保持课程的科学性及系统性的基础上,应突出重点、难点,并努力反映本学科的新成就。
2、因学时有限,内容较多,有一部分内容要求学生自学。
采用由教师提示,学生课后自学并提出问题,老师课后解答的方式。
3、必要时对重点章节,可在讲授基础上,引导学生查阅资料,并进行课后学习兴趣小组讨论,写出读书报告,以培养学生综合分析问题的能力。
4、教学过程中要充分利用微视频、直观教具、录像和计算机辅助教学软件、多媒体教学辅助设备。
三、先修课程高中化学四、课程教学重、难点课程教学重点是化学热力学基本概念及其应用,化学平衡原理,化学反应速率,酸碱平衡,氧化还原反应,原子结构,分子结构,配合物的组成、结构及价键理论,酸碱滴定分析法、氧化还原滴定分析法、配位滴定法、比色法和分光光度法。