A．天然气是混合物，主要成分是甲烷，故A错误；
B．石油是含多种烃的混合物，故B错误；
C．甲烷只含一种物质是纯净物，有固定熔、沸点，故C正确；
D．汽油主要成分为C₄～C₁₂脂肪烃和环烃类，并含少量芳香烃和硫化物，是混合物，故D错误．
故选C．