キーワードを一気に倍に増やして(1.7%→3.0%)、検索順位が40位も低下した例があります。トップページの語数が約1,400語なので、連呼状態になったようです。キーワードの頻度が適正かどうかは、ページの語数に左右されます。他のホームページの例から、トップページの語数が約600-700語程度なら5%でも順位に悪影響はないようです。
ただし、キーワードの使用頻度だけではなく、キーワードがサイドバーに集中しキーワード密度が高い状態であったため、ペナルティを受けた可能性があります(キーワード分散性)。その根拠は、トップページの語数が約600-700語程度で5%使用頻度の他のホームページで、上位表示されている例があるからです。
Yahoo!で検索して、当該ホームページの「キャッシュ」をクリックすると、キーワードがハイライトされて表示されます。それを見れば、キーワードの連呼状態(使い過ぎ)や分散性の悪さが、一目で感覚的に分かります。