A、石灰水是氢氧化钙的水溶液，是混合物，故A错误；
B、空气中含有氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等，是混合物，故B错误；
C、钢是铁的合金，是混合物，故C错误；
D、干冰是二氧化碳固体，是纯净物，故D正确；
故选D．