A、冰在室温时能变为液态的水，干冰升华变为二氧化碳气体，无液体残留，采用室温放置的方法可以鉴别，故A正确；

B、纯水蒸发后无残留物，矿泉水中含有可溶性固体，蒸发水分后有残留物，采用加热的方法可以鉴别，故B正确；

C、木炭能与氧气反应生成二氧化碳气体，质量减少，四氧化三铁在空气中加热无现象，采用加热的方法可以鉴别，故C正确；

D、一氧化碳有毒，二氧化碳不支持呼吸，把一只小白鼠放入其中，都不能存活，无法鉴别，故D错误．

故选D．