二氧化锆(ZrO₂)是最重要的氧离子固体电解质，用于制造燃料电池、氧气含量测定仪等。可由锆英砂（主要成分为ZrSiO₄，也可表示为ZrO₂·SiO₂；含有少量Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂杂质）通过如下工艺流程法制得。

已知：①ZrO₂具有两性，高温与纯碱共熔生成可溶于水的Na₂ZrO₃，与酸反应生成ZrO²⁺。②部分金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

金属离子	Fe3+	Al3+	ZrO2+
开始沉淀的pH	1.9	3.3	6.2
沉淀完全的pH	3.2	5.2	8.0

 
请回答下列问题：
⑴烧结时ZrSiO₄发生反应的化学方程式为_______________________；
滤渣I的化学式为______________________________。
⑵调节pH="a" 的目的是________________________________________；用氨水调节pH=b后发生反应的离子方程式为______________________________________________。
⑶以滤渣II为主要原料制取铁红，请简述实验方法________________________。
⑷工业上用铝热法冶炼锆，写出以ZrO₂通过铝热法制取锆的化学方程式：
________________________________________________________。
⑸一种新型燃料电池用掺杂Y₂O₃的ZrO₂晶体作电解质在熔融状态下传导O^2－，一极通入空气，另一极通入甲烷，写出负极的电极反应式为___________________________。