盐酸中混有硫酸，其实就是多了硫酸根，所以加入的试剂应该能沉淀硫酸根离子，且阴离子应该是氯离子．

A、铁加入混合物中，和硫酸、盐酸都会反应，故A错误，

B、硝酸钡会与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸，过滤可以将硫酸钡沉淀除去，但是硝酸对于盐酸也是杂质，故B错误，

C、在混合物中加入氢氧化钡，氢氧化钡和硫酸、盐酸都会反应，故C错误，

D、硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，过滤将硫酸钡沉淀除去，最后就只剩盐酸了，故D正确，

故选D．