为研究环境因素对植物光合作用的影响，某同学进行了实验。所用材料和用具包括：符合实验条件的黑藻若干，蒸馏水，试管，25瓦、50瓦、100瓦的日光灯，精密pH试纸。请完成下列实验步骤并回答问题：
（1）实验步骤：
①在25℃条件下，将符合实验条件的黑藻平均分成若干组，放入相应的试管中并编号，加入等量蒸馏水浸没黑藻。
②在黑暗条件下放置一段时间，用           测定试管中水的pH，待其相对稳定时，记录数值。
③将试管分别移到           光照条件下，每5分钟测定pH并记录一次，一段时间后，pH重新处于相对稳定状态。
（2）此实验的目的是           。
（3）此实验依据的原理是：黑藻进行光合作用           ，之后通过测定              。
（4）考虑到水中pH变化会受到非生物因素的影响，上述实验设计还应该补充             。具体做法是另取三支试管分别加入          ，然后重复②③步骤。