分子是保持物质化学性质的最小粒子，所以能够保持氢气化学性质的是氢分子．

A、表示氢元素和氢原子，故A错误；

B、表示氢离子，故B错误；

C、表示氢分子，故C正确；

D、表示水分子，不能保持氢气化学性质，故D错误．

故选C．