硅是信息技术应用的关键材料，徐州已成为单质硅的重要生产基地。工业上常用石英砂（主要成分为 $\mathit{Si}{O}_2$）为原料制得单质硅，主要流程如图所示：

（1）单质硅属于 　 　（填“无机”或“合成”或“复合”）材料。

（2）过程①产生的一种气体，可用作燃料，写出该气体的另一种用途：　 　。

（3）过程②发生化合反应，参加反应的单质X的化学式为 　 　。

（4）过程③发生置换反应，反应的化学方程式为 　 　。