（1）电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，则理论上k=

M(Cl2)

2M(NaOH)

=

71

80

=1：1.13或0.89，
故答案为：

M(Cl2)

2M(NaOH)

=

71

80

=1：1.13或0.89；
（2）应先加入过量BaCl₂，除去SO₄^2-，然后加过量Na₂CO₃，可除去Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺等，过滤后加入盐酸可除去Na₂CO₃，故答案为：③①②；
（3）①通空气一边为正极（还原反应），那么左边必然通H₂，这样Y即为H₂，则电解池左边应为阳极，生成Cl₂，由于燃料电池正极发生O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH^-，所以反应后氢氧化钠的浓度升高，即a%小于b%，可知NaOH浓度增大，
故答案为：Cl₂；H₂；a%小于b%；
 ②燃料电池中正极氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，负极氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
③据装置特点及反应过程可知，这样设计的优点是燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗等，
故答案为：燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度．