A．无论电解质，还是非电解质，都是指化合物，Cl₂是单质，故既不是电解质，也不是非电解质，故A错误；

B．二氧化碳常温下为气体，只有CO₂分子，没有自由移动的离子，虽CO₂在水溶液中与水反应，生成碳酸，碳酸电离出自由移动的离子，溶液能够导电，但自由移动的离子不是CO₂自身电离．CO₂是化合物，故CO₂是非电解质，故B错误；

C．NaCl在溶液中或熔融状态下，有自由移动的钠离子和氯离子，能导电，氯化钠是电解质，故C正确；
D．蔗糖在水溶液中或熔融状态下只有蔗糖分子，没有自由移动的离子，不导电，是化合物，是非电解质，故D错误；

故选C．