A．K₂SO₄溶液中含有SO₄^2-，不含Cu²⁺，K₂SO₄溶液呈无色，说明硫酸铜溶液呈蓝色不是SO₄^2-离子造成，故A不选；
B．CuSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Cu（OH）₂↓，反应后溶液中SO₄^2-仍然存在，但溶液颜色消失，说明硫酸铜溶液呈蓝色不是SO₄^2-离子造成，故B不选；
C．CuSO₄+Ba（NO₃）₂=BaSO₄↓+Cu（NO₃）₂，振荡后静置，溶液颜色未消失，说明酸铜溶液呈蓝色不是SO₄^2-离子造成，是Cu²⁺造成的，故C不选；
D．加水稀释后CuSO₄溶液颜色变浅，溶液中仍然存在Cu²⁺、SO₄^2-、H₂O，无法确定哪种粒子造成的，故D选；
故选D．