答案：D

题目分析：在试管中加热一定量高锰酸钾固体，随着反应的发生，高锰酸钾的质量逐渐减小，完全反应后，质量为0，A错误；加热一定量高锰酸钾固体，随着反应的发生，氧气的质量逐渐增加，完全反应后，氧气的质量保持不变，B错误；由于高锰酸钾分解会产生氧气，固体的质量变小但锰元素的质量不变，故锰元素的质量分数会变大，C错误；高锰酸钾完全分解后剩余的是锰酸钾和二氧化锰，质量变小，D正确。故选D。