A.二者混合不分层,不能用分液漏斗分离,故A错误;B.加水振荡后,苯酚溶于苯中,不能用分液漏斗分离,故B错误;C.二者均不与盐酸反应,不能分离,故C错误;D.加入NaOH溶液后振荡,苯酚反应,而苯不能反应,反应后分层,用分液漏斗分离,取下层液体通入CO2,待分层后分离出苯酚,故D正确;故选D.