A、天然气的主要成分为甲烷，含有其它成分，属于混合物；
B、自来水中含有水和一些溶于水的物质，属于混合物；
C、金刚石是碳的一种单质，属于纯净物；
D、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物．
故选C.
考点：纯净物和混合物的判别．
点评：解答本题要充分理解纯净物和混合物的区别，要分析物质是由几种物质组成的，如果只有一种物质组成就属于纯净物，如果有多种物质就属于混合物．
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