答案：C

题目分析：纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由多种物质组成的物质。

A、天然气的主要成分为甲烷，含有其它成分，属于混合物；

B、自来水中含有水和一些溶于水的物质，属于混合物；

C、金刚石是碳的一种单质，属于纯净物；

D、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物．

故选C.

点评：解答本题要充分理解纯净物和混合物的区别，要分析物质是由几种物质组成的，如果只有一种物质组成就属于纯净物，如果有多种物质就属于混合物．