答案：D

题目分析：A、该装置中铁钉只与水接触，不易生锈，故选项错误．

B、该装置中铁钉只与与氧气接触，不易生锈，故选项错误．

C、该装置中铁钉能与空气、水分接触，但该实验方案不能充分说明铁钉锈蚀与空气中的氧气有关，故选项错误．

D、该装置中铁钉能与氧气、水分充分接触，是上述实验证明铁钉生锈需要水和氧气最合理的装置，故选项正确．

故选D．

点评：铁与氧气和水充分接触时容易生锈，水和氧气同时存在是铁生锈的必须条件；缺少水或缺少氧气，或者缺少氧气和水，铁不容易生锈．