2025年大學《化學》專業(yè)題庫——化學分析方法的精度與準確度考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的字母填入括號內(nèi)）1.下列哪個術語描述的是測量結果與其真實值之間的接近程度？a)精度b)準確度c)偏差d)誤差2.對同一份樣品進行多次平行測量，所得結果非常接近，但平均值偏離真實值，這表明測量結果主要受到哪種誤差的影響？a)系統(tǒng)誤差b)隨機誤差c)系統(tǒng)誤差和隨機誤差共同d)方法誤差3.用同一臺未經(jīng)校準的天平稱量同一物體三次，分別得到質(zhì)量為10.12g,10.13g,10.11g。這三次測量結果的相對標準偏差（RSD）約為？a)0.18%b)0.26%c)2.6%d)18%4.某分析方法的標準偏差（s）為0.05mg/L，對濃度為1.20g/L的樣品進行測定，得到結果為1.18g/L。該測定結果的絕對誤差和相對誤差分別為？a)+0.02g/L,+1.7%b)-0.02g/L,-1.7%c)+0.02g/L,-1.7%d)-0.02g/L,+1.7%5.在分析化學中，提高分析結果準確度的最根本途徑是？a)增加平行測定次數(shù)b)選用更精密的儀器c)消除或減小系統(tǒng)誤差d)降低隨機誤差6.使用已知準確濃度的標準物質(zhì)來評價分析方法性能，這種方法主要用來評價？a)精度b)準確度c)靈敏度d)選擇性7.滴定分析中，讀數(shù)誤差（如滴定管的初讀數(shù)和末讀數(shù)誤差）主要屬于哪種誤差？a)系統(tǒng)誤差b)隨機誤差c)方法誤差d)儀器誤差8.某分析方法測定結果的置信度為95%，這意味著在重復進行大量類似測定時，有95%的結果預計會落在真實值的什么范圍內(nèi)？a)標準偏差范圍內(nèi)b)2倍標準偏差范圍內(nèi)c)1.96倍標準誤差范圍內(nèi)d)2.58倍標準誤差范圍內(nèi)9.為了減少稱量時的隨機誤差，分析天平讀數(shù)時通常要求讀取幾次刻度后記錄？a)1次b)2次c)3次d)4次10.下列哪項措施可以有效減小由環(huán)境溫度波動引起的系統(tǒng)誤差？a)使用同一套玻璃儀器b)等待溶液完全恒溫后再進行測量c)增加平行測定次數(shù)取平均值d)使用校準過的溫度計監(jiān)測環(huán)境溫度二、填空題1.測量結果與真實值之差稱為________，分為________和________兩種。2.用來衡量測量結果重復性或離散程度的統(tǒng)計量是________，其常用計算公式為________。3.若一個分析結果的絕對誤差為-0.005g，樣品真實質(zhì)量為1.00g，則其相對誤差為________%。4.標準曲線法測定未知樣品時，要求標準系列濃度和樣品測定時的條件盡量保持一致，主要是為了減小________的影響，從而保證測定結果的________。5.除了隨機誤差外，還會影響分析結果準確度的另一主要誤差來源是________。6.為了提高分析方法的靈敏度，常采用________的方法來增強信號。7.某分析方法的標準不確定度為0.02mg/L，則表示其測量結果在95%置信水平下的擴展不確定度（k=2）大約為________mg/L。8.使用移液管移取溶液比使用量筒能獲得更精確的體積，主要是因為移液管的________更高。9.某分析方法的重現(xiàn)性（指實驗室間相同條件下結果的一致性）用RSD表示，通常要求RSD小于________%才認為方法精密度較好。10.在滴定分析中，若終點顏色突變不明顯，會導致________誤差，從而影響測定結果的________。三、計算題1.某同學用分析天平稱量某固體樣品三次，記錄的數(shù)據(jù)分別為1.5213g,1.5215g,1.5211g。請計算該樣品稱量的平均值、標準偏差和相對標準偏差。2.用某方法測定某溶液中某物質(zhì)的濃度，平行測定了五次，結果（mg/L）分別為：12.8,12.6,12.9,12.7,12.5。已知該溶液的真實濃度為12.5mg/L。(1)計算測定結果的平均值、標準偏差和相對標準偏差。(2)計算每次測定的絕對誤差和相對誤差。(3)判斷該方法的精度和準確度是否滿意？（通常認為RSD<2%為好，絕對誤差的絕對值小于真實值的5%為好）3.某分析方法的標準偏差為0.08mg/L?，F(xiàn)用此方法測定某水樣中COD（化學需氧量）的濃度，得到結果為150mg/L。請計算該測定結果的擴展不確定度（置信水平95%，k=2），并寫出測定結果的表達式（包含不確定度）。4.某分析方法規(guī)定稱量樣品時需使用感量為0.1mg的分析天平。現(xiàn)需稱取0.5000g的樣品進行測定，理論上至少需要稱量幾次才能使稱量的相對標準偏差小于0.02%？（假設單次稱量標準偏差與天平感量有關，可近似認為單次稱量標準偏差為感量的一半）四、簡答題1.簡述系統(tǒng)誤差和隨機誤差的主要區(qū)別，并分別舉例說明如何減小它們對分析結果的影響。2.在使用標準曲線法進行樣品測定時，為什么要保證樣品測定條件（如濃度范圍、pH值、溫度等）與繪制標準曲線時的條件盡可能一致？3.列舉至少三種化學分析實驗中可能存在的系統(tǒng)誤差來源，并針對其中一種誤差來源提出具體的改進措施。4.解釋什么是回收率？它在分析方法評價中有什么意義？如何計算樣品測定的回收率？五、論述題結合具體的分析方法或實驗過程，詳細闡述影響分析結果精度和準確度的主要因素有哪些？并說明應如何通過實驗設計、操作規(guī)范、數(shù)據(jù)處理等方面綜合提高分析結果的可靠性。試卷答案一、選擇題1.b解析思路：準確度是指測量結果與真實值或公認值接近的程度。2.b解析思路：隨機誤差導致多次測量結果圍繞平均值波動，但平均值能接近真實值。題目中結果接近但平均值偏離，說明主要問題是平均值偏離真實值，即存在隨機誤差主導的波動之外的平均值偏移，更符合隨機誤差導致結果分散且平均值偏離的描述?；蚶斫鉃椋喝绻胺浅＝咏笔侵附Y果間的標準偏差很小，而平均值又明顯偏離真實值，這通常指向隨機誤差占主導，或者系統(tǒng)誤差與隨機誤差疊加導致平均值偏離。3.c解析思路：數(shù)據(jù)為10.12,10.13,10.11。平均值=(10.12+10.13+10.11)/3=10.12g。標準偏差s=sqrt(((10.12-10.12)2+(10.13-10.12)2+(10.11-10.12)2)/(3-1))=sqrt(0.0001+0.0001+0.0001)/2=sqrt(0.0003)/2=0.01224g。RSD=(s/平均值)*100%=(0.01224/10.12)*100%≈1.21%。4.b解析思路：絕對誤差=測定結果-真實值=1.18g/L-1.20g/L=-0.02g/L。相對誤差=(絕對誤差/真實值)*100%=(-0.02g/L/1.20g/L)*100%=-1.67%。5.c解析思路：準確度受系統(tǒng)誤差影響，提高準確度的關鍵是消除或減小系統(tǒng)誤差。隨機誤差影響精度，減小隨機誤差主要提高精度。6.b解析思路：使用標準物質(zhì)是評價準確度的常用方法，因為它提供了一個已知的真值。7.b解析思路：滴定管讀數(shù)誤差是隨機波動的，屬于隨機誤差。8.c解析思路：置信區(qū)間通常表示為平均值加減一個倍數(shù)乘以標準誤差（或標準偏差，視具體情況而定，但常指誤差傳播后的標準不確定度）。95%置信度對應的t值（小樣本）或標準誤差倍數(shù)常接近1.96或2。9.c解析思路：讀數(shù)時通常要求估讀到最小分度值的下一位，對于普通滴定管最小分度為0.01mL，估讀一次即可；對于精度要求更高的操作，可能要求讀數(shù)多次（如兩次）取平均值，但單次讀數(shù)估讀已是基本要求。10.b解析思路：待測物稱量時需在恒溫環(huán)境下進行，以保證質(zhì)量測量不受溫度變化影響，即等待溶液（或樣品、天平）完全恒溫可消除因溫度波動引起的系統(tǒng)誤差。二、填空題1.誤差，系統(tǒng)誤差，隨機誤差解析思路：誤差是測量值與真值之差。按性質(zhì)分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差。2.精度，s=sqrt((Σ(x?-x?)2)/(n-1))解析思路：精度衡量重復性，用標準偏差s表示。公式為樣本標準偏差的計算公式。3.-1.00%解析思路：相對誤差=(絕對誤差/真實值)*100%=(-0.005g/1.00g)*100%=-0.5%。4.系統(tǒng)誤差，準確度解析思路：標準曲線法依賴線性關系，條件變化（如濃度過高導致非線性、pH變化影響反應）會引入系統(tǒng)誤差，影響準確度。5.系統(tǒng)誤差解析思路：除了隨機誤差，系統(tǒng)誤差也是影響準確度的主要因素。6.增大分析物濃度解析思路：提高靈敏度通常通過增加樣品濃度、使用催化劑、增大光源強度等方法實現(xiàn)。7.0.04解析思路：擴展不確定度U=k*u_c=2*0.02mg/L=0.04mg/L。8.精度（或準確度，取決于校準目的）解析思路：移液管經(jīng)過精密校準，其體積測量精度遠高于量筒。9.2解析思路：通常認為RSD<2%表示精密度良好。10.儀器（讀數(shù)），準確度解析思路：終點顏色突變不明顯導致判斷終點時存在不確定性，屬于儀器讀數(shù)或觀察判斷的誤差，影響最終計量點，進而影響準確度。三、計算題1.平均值=(1.5213+1.5215+1.5211)/3=1.52139g標準偏差s=sqrt(((1.5213-1.52139)2+(1.5215-1.52139)2+(1.5211-1.52139)2)/(3-1))s=sqrt(((-0.00009)2+0.000112+(-0.00029)2)/2)s=sqrt((0.0000081+0.0000121+0.0000841)/2)s=sqrt(0.0002043/2)s=sqrt(0.00010215)≈0.0101gRSD=(s/平均值)*100%=(0.0101g/1.52139g)*100%≈0.66%2.(1)平均值=(12.8+12.6+12.9+12.7+12.5)/5=12.7mg/Ls=sqrt(((12.8-12.7)2+(12.6-12.7)2+(12.9-12.7)2+(12.7-12.7)2+(12.5-12.7)2)/(5-1))s=sqrt((0.12+(-0.1)2+0.22+02+(-0.2)2)/4)s=sqrt((0.01+0.01+0.04+0+0.04)/4)s=sqrt(0.10/4)=sqrt(0.025)=0.1581mg/LRSD=(s/平均值)*100%=(0.1581mg/L/12.7mg/L)*100%≈1.25%(2)絕對誤差和相對誤差：對12.8:絕對誤差=12.8-12.5=+0.3mg/L;相對誤差=(0.3/12.5)*100%=+24%對12.6:絕對誤差=12.6-12.5=+0.1mg/L;相對誤差=(0.1/12.5)*100%=+8%對12.9:絕對誤差=12.9-12.5=+0.4mg/L;相對誤差=(0.4/12.5)*100%=+32%對12.7:絕對誤差=12.7-12.5=+0.2mg/L;相對誤差=(0.2/12.5)*100%=+16%對12.5:絕對誤差=12.5-12.5=0mg/L;相對誤差=(0/12.5)*100%=0%(3)判斷：RSD=1.25%<2%，精度尚可。絕對誤差最大為0.4mg/L，真實值12.5mg/L的5%為0.625mg/L，0.4<0.625，準確度也尚可。整體來看，結果滿意。3.擴展不確定度U=k*u_c=2*0.08mg/L=0.16mg/L測定結果表達式：150.0±0.2mg/L(置信水平95%)4.要求稱量相對標準偏差RSD'<0.02%=0.0002。單次稱量標準偏差s≈感量/2=0.1mg/2=0.05mg。標準偏差與相對標準偏差關系：RSD'=(s/平均值)*100%。平均值=(稱樣量/n)=(0.5000g/n)。RSD'=(s/(0.5000g/n))*100%=(n*s/0.5000)*100%。0.0002=(n*0.05/0.5000)*100%0.0002=(n*0.05/0.5000)*1000.000002=n*(0.05/0.5000)0.000002=n*0.1n=0.000002/0.1=0.00002n=20.02由于n必須是整數(shù)，且計算結果接近20，為滿足RSD'≤0.02%的要求，理論上至少需要稱量21次。四、簡答題1.系統(tǒng)誤差是由確定因素引起的，具有重復性、單向性，使所有測量結果系統(tǒng)偏高或偏低，可通過改進儀器、校準、控制條件等方法消除或修正。隨機誤差是由不確定的隨機因素引起的，表現(xiàn)為測量結果圍繞平均值隨機波動，大小和方向不可預測，只能通過增加平行測定次數(shù)取平均值來減小其對平均結果的影響，無法完全消除。2.標準曲線法是基于校準曲線（y=a+bx）進行定量分析的，曲線的斜率（b）和截距（a）包含了儀器響應、試劑反應等所有條件對分析信號的影響。如果樣品測定時的條件（如濃度過高/過低導致偏離線性范圍、pH值變化影響反應速率或平衡、溫度變化影響反應速率或儀器響應）與繪制標準曲線時不同，會導致樣品響應信號偏離線性關系，或者校準曲線本身的參數(shù)發(fā)生變化，從而使根據(jù)校準曲線計算出的樣品濃度不準確，影響測定結果的準確度。3.系統(tǒng)誤差來源舉例：稱量時天平未校準、試劑不純或含有待測物、環(huán)境溫度/濕度變化、儀器未校準（如滴定管、容量瓶）、操作人員習慣性讀數(shù)偏移（如滴定終點判斷）、加入試劑體積不準確等。針對天平未校準的改進措施：定期使用標準砝碼校準天平。4.回收率是指將已知量（通常為純物質(zhì)或標準物質(zhì)）加入到樣品中（或直接測定加入標準物質(zhì)后的溶液），測得的量與加入量的百分比。它反映了分析方法從樣品基質(zhì)中扣除干擾、準確測定待測物的能力。高回收率（通常接近100%）表明方法準確可靠，能夠真實反