A．苯不溶于水，但密度比水小，酒精与水混溶，硝基苯不溶于水，但密度比水大，三者仅用蒸馏水就能鉴别出，故A不选；

B．烧碱溶于水放热，硝酸铵溶于水吸热，食盐溶于水温度没有明显的变化，可根据温度的变化鉴别三种物质，故B不选；

C．蔗糖溶于水，溶液呈无色，硫酸铜溶于水溶液呈蓝色，碳酸钙不溶于水，三者现象不同，可用水鉴别，故C不选；

D．氧化铜、二氧化猛、活性炭都为黑色粉末，都不溶于水，加水无法简便，故D选．

故选D．