CuSO4溶液显蓝色是Cu2+造成的而不是由SO42-离子造成的．只要有SO42-的溶液不显蓝色，而有Cu2+的溶液显蓝色就可以说明CuSO4溶液显蓝色不是由SO42-离子造成的．
【解析】
A、K2SO4溶液无色，说明SO42-不显色，所以该选项能证明CuSO4溶液显蓝色不是由SO42-离子造成的；
B、CuSO4溶液与NaOH溶液混合后生成Cu（0H）2沉淀和Na2SO4溶液，此时溶液中无Cu2+，而有SO42-，振荡后静置，溶液颜色消失，说明SO42-不显色，所以该选项能证明CuSO4溶液显蓝色不是由SO42-离子造成的；
C、CuSO4溶液与BaCl2溶液混合后生成BaSO4沉淀和CuCl2溶液，此时溶液中无SO42-，而有Cu2+，振荡后静置，溶液颜色未消失，说明Cu2+显蓝色，所以该选项能证明CuSO4溶液显蓝色不是由SO42-离子造成的；
D、加水稀释CuSO4溶液后，溶液中仍既有Cu2+又有SO42-，所以颜色变浅并不知是哪个离子引起的，故该选项对证明CuSO4溶液显蓝色不是由SO42-离子造成的无意义．
故选D
