A、隔绝空气加热混合物，木炭会和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，氧化铜的质量会减少，故A错误，
B、在氢气流中加热混合物，氢气会将氧化铜还原成铜，而题中要求除去木炭，但实际上除去了有用的物质氧化铜，没有起到出除杂的目的，故B错误，
C、加水溶解、过滤，碳和氧化铜都不溶于水，所以该方法不会将木炭除去，故C错误；
D、在氧气流中加热混合物，木炭和氧气反应会生成二氧化碳，既除去了木炭，又避免了碳将氧化铜还原，故D正确．
故选D．
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