解题思路：本题考查物质的类别，可根据化学式中看出元素的种类，单质只有一种元素组成．
臭氧的化学式是O3，可知臭氧是由一种元素组成的纯净物，所以臭氧是一种单质．
A、混合物无固定的化学式，而臭氧有，故A错；
B、化合物要有两种或两种以上的元素组成，而臭氧只有一种元素组成，故B错；
C、氧化物必须有两种元素，而臭氧只有一种元素组成，故C错；
D、单质是指只有一种元素组成的纯净物，臭氧只有一种元素组成，属于单质，故D正确．
故选D．
点评：
本题考点： 单质和化合物的判别．
考点点评： 要熟悉概念，在能判断元素的种类基础上，进一步能判断物质的种类．