解题思路：化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化，化学变化和物理变化的本质区别是否有新物质生成．
A、从空气中分离出氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；
B、铁块熔化成铁水的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故选项错误；
C、铁生锈的过程中有新物质生成，属于化学变化，故选项正确；
D、干冰升华只是发生了状态变化，没有新物质生成，属于物理变化．故选项错误．
故选C．
点评：
本题考点： 化学变化和物理变化的判别．
考点点评： 本题考查化学变化和物理变化的区别，解答本题要分析变化过程中是否有新物质生成，如果没有新物质生成就属于物理变化，如果有新物质生成就属于化学变化．