解题思路：混合物是由多种物质组成的物质，单质是由同种元素组成的纯净物．
A、蒸馏水是由一种物质组成的，属于纯净物；氮气是由氮元素组成的纯净物，属于单质．错误；
B、大理石的主要成分是碳酸钙，还含有一些其它物质，属于混合物；空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物．错误；
C、河水的主要成分是水，还含有泥沙、溶于水的物质，属于混合物；氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质．正确；
D、二氧化碳是由一种物质组成的，属于纯净物；氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质．错误．
故选C．
点评：
本题考点： 纯净物和混合物的判别；单质和化合物的判别．
考点点评： 本题主要考查物质的分类方法，解答时要分析物质的元素组成和物质组成，然后再根据各类物质概念的含义进行分析、判断，从而得出正确的结论．