A、CO 2和HCl气体均能与NaOH溶液反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则；故选项所采取的方法错误．
B、Na 2SO 4溶液能与Ba（OH） 2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠溶液，硝酸钠不与Ba（OH） 2溶液反应，能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钠，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误．
C、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通氧气点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，故选项所采取的方法错误．
D、KNO 3易溶于水，CuO难溶于水，可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂，故选项所采取的方法正确．
故选D．