D
分析:物质分为混合物和纯净物,混合物是由两种或两种以上的物质组成;纯净物是由一种物质组成.纯净物又分为单质和化合物.由同种元素组成的纯净物叫单质;由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物.
解答:A、空气属于混合物;氧化铁属于化合物;水属于化合物,故选项错误;
B、液氧属于单质;二氧化碳属于化合物,铁粉属于单质,故选项错误;
C、冰水混合物属于化合物;五氧化二磷属于化合物;氮气属于单质,故选项错误;
D、自来水属于混合物;水蒸气属于化合物;氢气属于单质,故选项正确.
故选D.
点评:本考点考查了物质的分类,要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物等基本概念,并能够区分应用.