A、空气中有氧气、二氧化碳等，则氧元素既以游离态存在，又以化合态存在，故A错误；

B、水是化合物，氧元素只以化合态存在，故B错误；

C、二氧化碳为化合物，氧元素只以化合态存在，故C错误；

D、液氧为单质，氧元素只以游离态存在，故D正确；

故选D．