答案：D

A、带火星的木条分别伸入集气瓶中，装有二氧化碳的使带火星的木条熄灭，装有氧气的复燃，可以区分，故A方法可行；

B、将气体分别通入澄清的石灰水中，装有二氧化碳的使石灰水变浑浊，可以区分，故B方法可行．

C、装有二氧化碳的使紫色石蕊试液变红，可以区分，故C方法可行．

D、氧气难溶于水，而二氧化碳溶解度也不大，故现象不明显，无法区分，故D方法不可行．

故选D．