分析:根據氧化物的概念:氧化物是只含有兩種元素且其中一種元素是氧元素的化合物,據此進行分析解答.
解答:解:A、O2是由一種元素組成的純凈物,屬于單質,故選項錯誤.
B、NaOH是由鈉、氧、氫三種元素組成的化合物,不屬于氧化物,故選項錯誤.
C、H2SO4是由氫、硫、氧三種元素組成的化合物,不屬于氧化物,故選項錯誤.
D、二氧化硫是由兩種元素組成的且有一種是氧元素的化合物,屬于氧化物,故選項正確.
故選D.
點評:本題難度不大,考查氧化物的判斷,抓住氧化物的特征、熟悉常見的物質的組成是正確解答本題的關鍵.