A、Na2SO4能与Ba(NO3)2反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠,能除去杂质但引入了新的杂质硝酸钠,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误.
B、HCl能与Ba(OH)2溶液反应生成氯化钡和水,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钡,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误.
C、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,CO不与氢氧化钠溶液反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确.
D、Ca(OH)2、NaOH溶液与NaNO3溶液均不反应,不能除去杂质,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误.
故选C.