《实验设计与数据处理》大作业
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1、用Excel(或Origin)做出下表数据带数据点的折线散点图
(1)分别做出加药量和剩余浊度、总氮TN、总磷TP、CODCr的变化关系图(共四张图,要求它们的格式大小一致,并以两张图并列的形式排版到Word中,注意调整图形的大小);
(2)在一张图中做出加药量和浊度去除率、总氮TN去除率、总磷TP去除率、CODCr去除率的变化关系折线散点图。 加药量 (mg/L) 50 75 100 125 150 加药量 (mg/L) 50 75 100 125 150 2、对离心泵性能进行测试的实验中,得到流量Qv、压头H和效率η的数据如表所示,绘制离心泵特性曲线。将扬程曲线和效率曲线均拟合成多项式(要求作双Y轴图)。
流量Qv、压头H和效率η的关系数据
序号 Qv(m3/h) H/m η
1 0.0 15.00 0.0
2 0.4 14.84 0.085
3 0.8 14.56 0.156
4 1.2 14.33 0.224
5 1.6 13.96 0.277
6 2.0 13.65 0.333
浊度 余浊(NTU) 去除率(%) 11.9 7.5 6.8 6.2 5.6 80.17 87.51 88.67 89.67 90.67 总氮TN TN(mg/L) 去除率(%) 11.01 14.01 14.38 13.01 10.08 52.05 38.98 37.37 43.34 56.11 总磷TP TP(mg/L) 去除率(%) 1.09 0.57 0.27 0.32 0.42 16.15 56.15 79.23 75.38 67.69 CODCr CODCr(mg/L) 去除率(%) 53 52 51 52 56 73.09 73.61 74.11 73.61 71.57 序号 Qv(m3/h) H/m η
7 2.4 13.28 0.385
8 2.8 12.81 0.416
9 3.2 12.45 0.446
10 3.6 11.98 0.468
11 4.0 11.30 0.469
12 4.4 10.53 0.431
3、用分光光度法测定水中染料活性艳红(X-3B)浓度,测得的工作曲线和样品溶液的数据如下表:
吸光度(A) X-3B浓度(mg/L) 0.175 10.0 0.349 20.0 0.517 30.0 0.683 40.0 0.854 50.0 1.026 60.0 1.211 70.0 0.722 样品1 0.223 样品2 (1) 列出一元线性回归方程,求出相关系数,并绘制出工作曲线图。 (2) 求出未知液(样品)的活性艳红(X-3B)浓度。
4、对某矿中的13个相邻矿点的某种伴生金属含量进行测定,得到如下一组数据:
矿样点 1 2 3 4 5 6 7 距离x 2 3 4 5 7 8 10 含量c 106.42 108.20 109.58 109.50 110.00 109.93 110.49 矿样点 8 9 10 11 12 13 距离x 11 14 15 16 18 19 矿样点 110.59 110.60 110.90 110.76 110.00 111.20 试找出某伴生金属c与含量距离x之间的关系(要求有分析过程、计算表格以及回归图形)。
提示:⑴作实验点的散点图,分析c~x之间可能的函数关系,如对数函数y=a+blgx、双曲函数(1/y)=a+(b/x)或幂函数y=dxb等;⑵对各函数关系分别建立数学模型逐步讨论,即分别将非线性关系转化成线性模型进行回归分析,分析相关系数:如果R≦0.553,则建立的回归方程无意义,否则选取标准差SD最小(或R最大)的一种模型作为某伴生金属c与含量距离x之间经验公式。
5、测定了10个苯甲腈、苯乙腈衍生物对发光细菌的毒性影响,得到如下表所示的结果,试求回归方程。已知试验指标Y与X1 、X2 、X3间近似满足关系式:Y=a+b1X1+b2X2+b3X3+b12X1X2+b23X2X3,试求待定系数,并将回归结果输出。
生物毒性的测定结果
化合物编号
lgKow (X1)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1.77 1.23 1.49 1.42 0.91 1.30 0.82 2.42 1.10 1.17
Hammett 常数 (X2) 0.47 0.44 -0.27 -0.15 0.13 0.71 -0.25 0.39 -0.92 -0.61
摩尔折射MR (X3) 19.83 15.23 7.87 15.74 11.14 7.36 10.72 8.88 11.65 3.78
生物毒性 lg(1/EC50) (Y) -2.422 -2.335 -1.920 -2.205 -2.181 -2.091 -1.972 -1.812 -1.810 -1.702
6、某给水处理实验对三氯化铁和硫酸铝用量进行优选。
实验范围:三氯化铁10mg/L ~50mg/L;硫酸铝2mg/L~8mg/L.
实验步骤:(1)先固定硫酸铝为5mg/L,对三氯化铁用量用0.618法进行优选实验。实验结果:②比①好,③比②好,③比④好,以最后试验范围的中点作为三氯化铁用量最佳点。
(2)将三氯化铁用量固定在最佳点上,对硫酸铝用量连续用0.618法进行四次实验。实验结果:①比②好、③比①好,④比③好。求三氯化铁,硫酸铝的用量。 7、测定某铜合金中铜含量,五次平行测定的结果是:27.22%、27.20%、27.24%、27.25%、27.15%,计算:(1)平均值;平均偏差;相对平均偏差;标准偏差;相对标准偏差;(2)若已知铜的标准含量为27.20%,计算以上结果的绝对误差和相对误差。 8、数据绘图训练题
(1) 微波辅助法制备纳米TiO2时,硫酸钛浓度对催化剂TiO2粒径和所制备催化剂的光催化活性有重要的影响,下表是硫酸钛浓度对氯苯的去除率(%)和TiO2粒径的影响试验数据,请以硫酸钛浓度为X轴,绘制双Y轴数据图。 硫酸钛浓度(mol/L) 氯苯的去除率(%) TiO2粒径(nm)
0.05 56.5 40 0.10 68.8 37 0.15 76.1 35 0.20 78.9 20 0.30 76.9 22 0.40 55.3 39
(2) 活性艳红X-3B初始浓度对超声光催化降解率的影响如下表,请在一张图绘
制出不同时间、不同浓度—光催化降解率的关系图,要求所有曲线以黑色表示。