A、新鲜空气中有氧气，则存在氧分子，故A错误；

B、自然界的水中有溶解的氧气，则存在氧分子，故B错误；

C、液态氧是液态的氧气，存在氧分子，故C错误；

D、二氧化硫是由二氧化硫分子构成的，二氧化硫分子是由硫原子和氧原子构成的，不存在氧分子，故D正确．

故选D．