这道初中化学题的正确答案为：

D

解题思路
A、液氮气化要吸收大量的热量，使周围温度降低，所以常用作冷冻剂，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项错误．
B、干冰用作人工降雨，是利用了干冰升华时吸热的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项错误．
C、稀有气体用于电光源，是利用了通电时它们会发出不同颜色的有色光，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项错误．
D、氧气可用于炼钢和金属焊接，是利用了氧气能支持燃烧的性质，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项正确．
故选D．
点评：本题难度不大，区分物质的用途是利用了物理性质还是化学性质，关键就是看利用的性质是否需要通过化学变化体现出来．