实验设计和分析习题答案解析Word下载.docx

实验设计和分析习题答案解析Word下载.docx

《实验设计和分析习题答案解析Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验设计和分析习题答案解析Word下载.docx（38页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

x3.42

6

②几何平均值：

xG63.483.373.473.383.403.433.42

③调和平均值：

H

111111

3.42

④标准差:

3.483.373.473.383.403.43

222222

3.483.423.373.423.473.423.383.423.403.423.433.42

0.0463

⑤总体标准差:

0.0422

⑥样本方差:

23.483.423.373.423.473.423.383.423.403.423.433.42

s

0.00212

⑦总体方差:

0.00176

⑧算术平均误差:

3.483.421|3.373.42||3.473.42||3.383.42||3.403.42||3.433.42|

⑨极差：

R=3.48-3.37=0.11

0.0383

7.A与B两人用同一分析方法测定金属钠中的铁，测得铁含量（卩g/g）分别为:

分析人员A:

8.0,8.0,10.0,10.0,6.0,6.0,4.0,6.0,6.0,8.0

分析人员B:

7.5,7.5,4.5,4.0,5.5,8.0,7.5,7.5,5.5,8.0

试问A与B两人测定铁的精密度是否有显著性差异？

（a=0.05）解：

_8.08.010.010.06.06.04.06.06.08.0一

Xa7.2

10

-7.57.54.54.05.58.07.57.55.58.0十

Xb6.55

②方差

（8.07.2）2（8.07.2）2（10.07.2）2（代.。

7.2）2（6.07.2）2（6.07.2）2（4.07.2）2（6.07.2）2（6.07.2）2（8.07.2）2

101

（7.56.55）2（7.56.55）2（4.56.55）2（4.06.55）2（5.56.55）2（8.06.55）2（7.56.55）2（7.56.55）2（5.57.2）2（8.06.55）2

3.7

2.3

③统计量

1.6

④临界值

F0.975（9,9）0.248

F°

.025（9,9）4.03

⑤检验

F0.975（9,9）FF0.025（9,9）

•••A与B两人测定铁的精密度是无显著性差异

8.用新旧两种工艺冶炼某种金属材料，分别从两种冶炼工艺生产的产品中抽样，测定产品

中的杂质含量（%，结果如下：

旧工艺：

2.69，2.28，2.57，2.30，2.23，2.42，2.61，2.64，2.72，3.02，2.45，2.95，2.51

新工艺：

2.26，2.25，2.06，2.35，2.43，2.19，2.06，2.32，2.34

试问新冶炼工艺是否比旧工艺生产更稳定，并检验两种工艺之间是否存在系统误差？

（a

=0.05）

（1［①算术平均值：

2.692.282.572.302.232.422.612.642.723.022.452.952.51

13

2.57

2.262.252.062.352.432.192.062.322.34

9

2.25

222222222222

（2.69-2.57）（2.28-2.57）（2.57-2.57）（2.30-2.57）（2.23-2.57）（2.42-2.57）（2.61-2.57）（2.64-2.57）（2.72-2.57）（3.02-2.57）（2.45-2.57）（2.95-2.57）

（2.51-2.57）

13-1

2

旧

（2.262.25）2（2.252.25）2（2.062.25）2（2.352.25）2（2.432.25）2（2.192.25）2（2.062.25）2（2.322.25）2（2.342.25）2

91

0.0586

0.0164

③F统计量

F0.0586

④F临界值

3.57

F0.05（12,8）3.28

⑤F检验

•-F>

.05（12,8）

新冶炼工艺比旧工艺生产更稳定

（2［①t统计量

2.572.25

=4.02

②自由度

df

n旧

s日

n日

-2

0.05862

2-2=20

131

③t临界值

10.025（20）2.086

④t检验

Tt>

t0.025（20）

•两种工艺之间存在系统误差

9.用新旧两种方法测得某种液体的黏度（mPas）,如下：

新方法：

0.73,0.91,0.84,0.77,0.98,0.81,0.79,0.87,0.85

旧方法：

0.76,0.92,0.86,0.74,0.96,0.83,0.79,0.80,0.75

其中旧方法无系统误差，试在显著性水平a=0.05时，检验新方法是否可行。

t检验法（成对数据的比较）

t统计量

di分别为-0.03，-0.01，-0.02，0.03，0.02，-0.02，0.00，0.07，0.10

n

d11

0.03（0.01）（0.02）0.030.02（0.02）0.000.070.1000156

9.

若两种方法之间无系统误差，则可设d0=0.00

["

（dd）2

气11n1

（0.030.0156）（0.010.0156）（0.020.0156）（0.030.0156）（0.020.0156）（0.020.0156）（0.000.0156）（0.070.0156）（0.100.0156）

tdd°

n0.01560.009=1.06sd0.044

2t临界值

t0.025（8）2306

3t检验

Vt<

t0.025（8）

•••新方法是可行的

秩和检验法

1数据排序

秩

4

5

6.5

11

12

14

15

16

17

18

新方法

0.73

0.77

0.79

0.81

0.84

0.85

0.87

0.91

0.98

旧方法

0.74

0.75

0.76

0.8

0.83

0.86

0.92

0.96

②秩

R1=1+5+6.5+9+11+12+14+15+18=91.5

3秩临界值

T1=66

T2=105

4秩检验

■/T1<

R1<

T2

10.对同一铜合金，有10个分析人员分别进行分析，测得其中铜含量（%的数据为：

62.20,

69.49,70.30,70.65,70.82,71.03,71.22,71.33,71.38（%。

问这些数据中哪个（些）数据应被舍去，试检验？

（a=0.05

拉依达检验法

（1［①平均值

_62.2069.4970.3070.6570.8271.0371.2271.2571.3371.38

x69.967

•••最大值的偏差71.3869.9671.413

最小值的偏差62.2069.9677.767

7.767>

1.413

•••首先检验62.20

2样本标准差

（62.20—69.967）2~（69.49—69.967）2—（70.30—69.967）2—（70.65—69.967）2—（70.82—69.967）2—（71.03—69.967）2~（71.22—69.967）2—（71.25—69.967）2一（71.33—69.967）2一（71.38—69.967）2s2.79

2s=5.58

3检验

dp62.2069.9677.767

•dp

2s

•62.20应该被去除

（2［①平均值x'

69.4970.3070.65皿271.°

3心心"

出"

耳了。

©

•••最大值的偏差

71.3870.830.55

最小值的偏差69.4970.831.34

0.55<

1.34

•••首先检验69.49

②样本标准差

s（69.4970.83）2（70.30~70.83）2（70.65~70.83）2（70.8270.83）2（71.03~70.83）2（71.22~70.83）2（71.2570.83）2（71.3370.83）2（71.38~70.83）206祐

2s=1.23

③检验

dp

69.4970.831.34

*

•d2s

p

•69.49应该被去除

（3）

”70.3070.6570.8271.0371.2271.2571.3371.38

1十均值x70.998

•••最大值的偏差71.3870.9980.382

最小值的偏差70.3070.830.8

0.8>

0.382

•首先检验70.30

（70.3070.998）2（70.6570.998）2（70.82~70.998）2（71.03~70.998）2（71.2270.998）2（71.2570.998）2（71.3370.998）2（71.3870.998）2

s.81°

.38

2s'

'

=0.76

d'

p70.3070.9980.698

•••d'

p2s

•••70.30不应该被去除

•只有62.20和69.49应该被去除

格拉布斯检验法

62.2069.4970.3070.6570.8271.0371.2271.2571.3371.38“

X69.967

2.79

s（62.2069.967）2（69.4969.967）2（70.3069.967）2（70.6569.967）2（70.8269.967）2（71.0369.967）2（71.2269.967）2（71.2569.967）2（71.3369.967）2（71.3869.967）2

3临界值

G（0.05,10）2.176

4检验

■/G（0.05,10）s2.1762.796.07

--dpG（0.05,10）S

（2）

1平均值_■69.4970.3070.6570.8271.0371.2271.2571.3371.387083

•••最大值的偏差71.3870.830.55

0.615

（69.4970.83）2（70.3070.83）2（70.6570.83）2（70.8270.83）2（71.0370.83）2（71.2270.83）2（71.2570.83）2（71.3370.83）2（71.3870.83）2

③临界值

G（0.05,9）2.110

④检验

TG（0.05,9）s2.1100.6151.2871

d；

69.4970.831.34

I

二d；

G（0.05,10）S

•••69.49应该被去除

1平均值X70.998

•••首先检验70.30

1（70.30—70.998）2—（70.65~0.998）2一（70.82—70.998）2—（71.03—70.998）2—（71.22—70.998）^（71.25—70.998）2—（71.33—70.998）^（71.38—70.998）2

S81°

38

G（0.05,8）2・°

32

•••G（o.05,9）s'

2.0320.380.77

pl|70.3070.9980.698

…dpG（0.05,9）S

•70.30不应该被去除

11.将下列数据保留四位有效数字：

3.1459,136653,2.33050,2.7500,2.77447

依次为3.146,1.367X10,2.330,2.750,2.774

12.在容量分析中，计算组分含量的公式为W=Vc，其中V是滴定时消耗滴定液的体积，c

是滴定液的浓度。

今用浓度为（1.000±

0.001）mg/mL的标准溶液滴定某试液，滴定时消耗滴定液的体积为（20.00±

0.02）mL,试求滴定结果的绝对误差和相对误差。

①各变量的绝对误差

△c=0.001mg/mL

△V=0.02mL

2误差传递系数

W

c1.000mg/ml

V20ml

c

3

0.04mg

滴定结果的绝对误差

EWeR

0.04

W1.00020

100%0.2%

V

1.0000.02200.001

④滴定结果的相对误差

3.在利用某种细菌发酵产生纤维素的研究中，选用甘露醇作为碳源，发酵液pH值和残糖值随发酵时间而发生变化，试验数据如下：

发酵时间/d

7

pH值

5.4

5.8

5.9

5.7

5.6

5.3

残糖量/（g/L）

24.5

13.3

11.2

10.1

9.5

8.1

7.8

7.2

试根据上述数据，在一个普通直角坐标系中画出发酵时间与发酵液pH值,

以及发酵时间与发酵液残糖量的关系曲线，并根据图形说明变化规律。

20

IQ

¥

A

*fl

•2

:

.

5A

图2-3发酵时间分别与发酵液pH值和发酵液残糖量的关系说明规律：

pH值与发酵时间有一个极值，而残糖量随发酵时间的增加而减小

4•用大孔吸附树脂纯化某种天然棕色素的实验中，以每克树脂的吸附量作为试验指标，通过静态吸附试验筛选合适的大孔吸附树脂，试验数据如下表表示。

试选

用合适的图形来表达图中的数据。

树脂型号

DA-20

NKA-9

AB-8

D-400

D-101

S-8

NKA-n

吸附量

/（mg/g）

17.14

17.77

1.87

13.71

0.55

13.33

3.67

解:

图2-4树脂型号和吸附量的关系

征主总

耀13宜

5•试根据以下两个产地几种植物油的凝固点「C）数据，画出复式柱形图或条形图。

植物油

凝固点

甲

乙

花生油

2.9

3.5

蓖麻油

-0.1

0.5

棉籽油

-6.3

-6.2

菜籽油

5.0

图2-5凝固点和植物油种类的关系

P81习题三

1.某饮料生产企业研制出一种新型饮料。

饮料的颜色共有四种，分别为橘黄色、粉色、绿色和无色透明，随机从五家超级市场收集了前一期该种饮料的销售量（万元），如下表所示，试问饮料的颜色是否对销售量产生影响。

颜色

销售额/万元

橘黄色

26.5

28.7

25.1

29.1

27.2

粉色

31.2

28.3

30.8

27.9

29.6

绿色

28.5

24.2

无色

32.4

31.7

32.8

1）计算平均值

次数ni

组内和T

组内平均

Xi

总平均X

136.6

27.3

147.8

132.2

26.4

无色5157.331.5

2）计算离差平方和222

SSt（26.528.7）（28.728.7）L（32.828.7）115.9

SSA5[（27.328.7）2（29.628.7）2（26.428.7）2（31.528.7）2]76.8

SSeSStSSa115.976.839.1

3）计算自由度

dfTn120119

dfAr1413

dfedfTdfA193

4）计算均方

msa

SSa

76.3

~3~

25.6

MS

SSe39.1

df?

5）F检验

msa也豎

MSe2.4

10.5

从F分布表查得

Fo.o5（3,16）=3.24

Fo.°

1（3,16）=5.29

Fa>

Fo.o1（3,16）

•••饮料的颜色对销售量有非常显著的影响

Excel计算

方差分析：

单因素方差分析

summary

组

观测数

求和

平均

方差

27.32

2.672

29.56

2.143

26.44

3.298

157.3

31.46

1.658

方差分析

差异源

ss

ms

F

P-value

Fcrit

组间

76.8455

25.61517

10.4862

0.000466

3.238872

组内

39.084

2.44275

总计

115.9295

19

饮料的颜色P-value=0.000466<

0.01

饮料的颜色对销售量有非常显著的影响

2.在用原子吸收分光光度法测定电解液中微量杂质铜时，研究了乙炔和空气流量变化对铜在某波长上吸光度的影响，得到下表所示的吸光度数据。

试根据表

中数据分析乙炔和空气流量的变化对铜吸光度的影响。

1）

计算平均值

75.3

计算离差平方和

sr

SSb

SS

e

区X）25

j1i1

rs2

XjX4

i1j1

rs

（X0XXX）

1j1

2°

22

80.075.3（79.575.3）274.575.367.175.3537.6

2222

74.575.376.875.376.075.373.175.335.5

75.2

SST

3）

dfA

SSASSBSSe

计算自由度

537.635.575.2648.3

dfB

dfe

dfT

4）

MSa

MSb

Fb

（r1）（s1）12

dfAdfBdfe19

计算均方

SSA

-179.2

r1

SSB

-8.9

s1

坐6.3

（r1）（s1）

F检验

MSe

28.6

1.4

乙炔