A中高锰酸钾加热分解发生了化学变化，分子改变，故A错误．
B中水的电解发生了化学变化，分子改变，故B错误．
C中液化空气分离出氮气和氧气是物理变化过程，分子没有改变，故C正确．
D中白磷燃烧发生了化学变化，分子改变，故D错误．
故选C．