解题思路：物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成．纯净物又分为单质和化合物．由同种元素组成的纯净物叫单质，臭氧的化学式为O3，是由同种元素组成的，属于单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物．氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素．
A、混合物是由两种或两种以上的物质组成，臭氧不属于混合物，故选项错误；
B、由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物，臭氧是由一种元素组成，故选项错误；
C、氧化物是指由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，臭氧是由一种元素组成属于单质，故选项错误；
D、由同种元素组成的纯净物叫单质，臭氧的化学式为O3，是由同种元素组成的，属于单质，故选项正确；
故选D
点评：
本题考点： 单质和化合物的判别；从组成上识别氧化物；纯净物和混合物的判别．
考点点评： 本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物等基本概念，并能够区分应用．本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中．