答案：C

A中金刚石与石墨都是碳元素形成的不同的单质，属于同素异形体；B中T₂O与H₂O是化合物；D中¹⁶O^2－是离子，¹⁶O与¹⁶O^2－的关系为同一种元素形成的不同的微粒。故只有C正确。