A、铁、氧化铁、氯化铁分别属于单质、氧化物、化合物；
B、冰、干冰、可燃冰分别属于氧化物、氧化物、混合物；
C、氧气、二氧化碳、空气分别属于单质、氧化物、混合物；
D、金刚石、铁矿石、石灰石分别属于单质、混合物、混合物．
故选C．
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