D．

题目分析：A、碘受热变成碘蒸气，没有新物质生成，属于物理变化，故A错误；B、用二氧化碳气制干冰，只是状态发生了变化，由气态变为固态，没有新物质生成，属于物理变化，故B错误；C、硫块研磨成硫粉，属于物理变化，故C错误；D、氧化汞受热生成汞和氧气，属于化学变化，能证明分子在化学反应中可以再分，故D正确