A、净化后的空气是混合物；故A选项错误；

B、氧化铁是由不同种元素氧和铁组成的纯净物，属于化合物；啤酒里由酒精，水，还有糖粉，酯类等组成的混合物；故B选项错误；

C、生锈的铁钉是铁单质和三氧化二铁组成的混合物；故C选项错误；

的混合物D、冰是水的固态形式，和水是同种物质，所以冰水混合物为纯净物；液氧是一种物质，只有氧元素组成，则为非金属单质；故D选项正确；

故选D．