A、Na₂CO₃→NaOH，Na₂CO₃与氢氧化钙反应生成碳酸钙与氢氧化钠，能由一步反应实现；故A正确；

B、CO₂→O₂，二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，能通过一步反应实现，故B正确；

C、CaCO₃→NaNO₃，要想生成硝酸钠，需要有钠盐和和硝酸根的物质，而碳酸钙中不含有任何一个，所以不能由一步反应实现；故C错误；

D、由NaNO₃转化为NaCl，需要加入氯化物，同时生成氯化钠和含硝酸根的化合物，不符合复分解反应的条件，该反应不能实现，故D错误．

故选CD．