A、空气中含有氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等物质，属于混合物，故A错；

B、蔗糖水中含有蔗糖和水，属于混合物，故B错；

C、澄清石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物，故C错；

D、液氧是氧气的液态，所以氧气和液氧都是氧气一种物质，属于纯净物，故D正确．

故选D．