解题思路：化学变化的特征是在原子核不变的情况下，有新物质生成，根据此特征来判断是否是化学变化．
A．用煤生产水煤气有新物质一氧化碳和氢气生成，属于化学变化，故A错误；
B．用海带提取碘单质有新物质碘单质生成，属于化学变化，故B错误；
C．用石油裂解生产乙烯有新物质乙烯生成，属于化学变化，故C错误；
D．用蒸馏法淡化海水没有新物质生成，属于物理变化，故D正确．
故选D．
点评：
本题考点： 物理变化与化学变化的区别与联系．
考点点评： 本考点考查了物理变化和化学变化的区别，基础性比较强，只要抓住关键点：是否有新物质生成，问题就很容易解决．本考点主要出现在选择题和填空题中．