A、铁合金是其中含有铁和其它杂质，合金是一种混合物，故A错；

B、大理石主要成分是碳酸钙，还含有其它杂质，属于混合物，故B错；

C、海水中含有水、氯化钠、氯化镁等属于混合物，故C错；

D、蒸馏水就是水一种物质，属于纯净物，故D正确．

故选D．