某化学兴趣小组的同学在学习了《铝  金属材料》一节后，产生了浓厚的实验探究兴趣，欲对铝热反应进行实验探究。下面是他们活动的一则案例，请你帮助完成相关的内容，回答有关问题。
实验目的
1.观察铝热反应的现象，认识铝的还原性及其应用。
2.提高设计实验方案的能力及观察问题、分析问题的能力，增强实验探究意识。
实验原理
铝具有较强的还原性，在高温下，能把没有它活泼的金属从其氧化物中还原出来。
金属氧化物+铝金属+氧化铝
还原性：铝>金属
仪器和药品
蒸发皿、铁架台（带铁圈）、小试管、烧杯、药匙、坩埚钳、镊子、剪刀、火柴、砂纸、滤纸、长铁钉、砂子、三氧化二铁、铝粉、镁条、氯酸钾。
实验预测
铝是一种活泼金属，可能与其他金属的氧化物发生置换反应。
实验操作
甲同学在如图所示装置中加入药品（蒸发皿内盛有砂子）。

该同学引发铝热反应的实验操作是__________________。
实验现象
上述实验观察到的现象是_______________。
实验结论
在高温下，铝与氧化铁反应，放出大量的热。反应的化学方程式为_______________。
提出问题
乙同学对该实验进行了分析，发现存在几点明显不足：
1.因滤纸的遮挡、燃烧生成大量的烟和反应速率过快等而不易观察清楚红热现象。
2.铁珠四溅，容易发生事故。
实验改进
实验小组的同学积极思考，对实验进行了改进，取得了良好的效果。其改进实验如下：

如上图所示连好装置，加好药品。其中蒸发皿中盛满砂子（用水润湿），在小试管内装入1/3干燥的砂子。用镊子向砂子中插入两支去掉钉帽的铁钉，将铁钉约1/4部分留在砂子外并用镊子将其靠紧。在砂子上面装满氧化铁和铝粉的混合物。在小试管上部放入少量氯酸钾粉末，并在其中插入一根镁条，点燃镁条。反应完全后，用坩埚钳夹住小试管的上端并将其敲断，倒出砂子并取出已焊接在一起的两支铁钉。
观察与思考
1.实验中氯酸钾和镁条的作用是什么？
2.你认为改进后的实验具有的优点是：_______________。
3.铝热反应有什么用途？

中学化学中常见的几种物质存在如下关系，其中甲是黑色非金属单质，乙是生活中常见的金属单质，D是红棕色气体。（图中部分产物和反应条件已略去）

回答下列问题：

（1）写出甲与A的浓溶液反应的化学方程式_______________ ；

（2）C的电子式是 ________________；

（3）除去G固体中含有H杂质采用的方法是_______________；

（4）A溶液与一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体反应，生成一种盐，该盐的溶液呈酸性，其原因是（用离子方程式表示）_____________________；

（5）写出由F转化为E的离子方程式____________ ；将溶液F加热蒸干、灼烧到质量不再减少时所得固体物质的化学式为_______________；

（6）4g单质甲燃烧能放出131.17kJ的热量，写出单质甲燃烧热的热化学方程式_______；

 (1)有机化学中的反应类型较多，将下列反应归类(填序号)。

①由乙炔制氯乙烯②乙烷在空气中燃烧③乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色④乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色⑤由乙烯制聚乙烯⑥甲烷与氯气在光照的条件下反应⑦溴乙烷和氢氧化钠乙醇溶液共热⑧溴乙烷和氢氧化钠水溶液共热⑨甲苯制三硝基甲苯

其中属于取代反应的是__________；属于氧化反应的是__________；属于加成反应的是__________；属消去反应的是__________；属于聚合反应的是__________

（2）立方烷的结构简式如图所示，每个顶点是一个碳原子。则：

①其分子式为_____________。②它的一氯取代物有_____________种。③它的二氯取代物有_____________种。