A、氧气、氢气、空气和二氧化碳三种气体都没有颜色，故观察颜色不能鉴别，故A错；

B、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，用澄清的石灰水只能鉴别出二氧化碳，氧气、氢气和空气无法鉴别，故B错；

C、把燃着的木条分别伸入三个集气瓶中，若木条燃烧无明显变化，则是空气；若木条熄灭，则是二氧化碳；若木条燃烧更旺，则是氧气；如气体能燃烧，则是氢气；故C正确；

D、分别放入一只小白鼠，小白鼠在氢气和二氧化碳中都会死亡，不能鉴别，故D错误．

故选C．