答案：C

题目分析：A、HCl能与碳酸氢钠反应生成氯化钠，水和二氧化碳，可用用于除去CO₂中的氯化氢气体，故A正确；B、CCl₄和水互不相溶，可用分液漏斗分离，故B正确；C、乙醇和苯酚能互溶，都能透过滤纸，不能用过滤分离，故C错误；D、CCl₄（沸点76.8℃）和正丁醇（沸点117.2℃）沸点相差较大，可通过蒸馏分离，故D正确，答案选C。