A、镁是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故此选项错误；
B、矿泉水中含有水、可溶性矿物质等多种物质，属于混合物，故选项错误；
C、石灰石的主要成分是碳酸钙，属于混合物，故选项错误；
D、高锰酸钾是由多种元素组成的纯净物，属于化合物，故选项正确；
故选D．