A、空气是由氮气、氧气等物质组成的，属于混合物．

B、大理石的主要成分是碳酸钙，还含有其它一些物质，属于混合物．

C、铅笔芯的主要成分是石墨和粘土，属于混合物．

D、生石灰只有一种物质生石灰组成，属于纯净物．

故选D