A、空气和氧气，用带火星的木条分别插入集气瓶中，木条复燃的是氧气，无变化的是空气；故选项错误；

B、棉纤维和羊毛纤维，点燃，有烧焦羽毛气味的是羊毛纤维，有烧纸气味的是棉纤维；故选项错误；

C、海水和蒸馏水，分别加硝酸银溶液，有白色沉淀生成的是海水，无变化的是蒸馏水；故选项错误；

D、碳酸钠溶液、石灰水都显碱性，因此无色酚酞都变红色，无法鉴别；故选项正确；

故选D