A、色素在提取的过程中会破坏类囊体薄膜，无法验证色素分布在叶绿体囊状结构薄膜上，A错误；
B、实验可以证明叶绿素含量是类胡萝卜素的三倍，但不是本实验的主要目的，B错误；
C、叶绿体中色素的提取和分离实验主要证明了叶绿体中色素的种类和各种色素的颜色，C正确；
D、实验可以证明四种色素扩散速度不同，但不是本实验的主要目的，D错误．
故选：C．