答案：D

题目分析：两种粒子的核外电子排布相同，核电荷数不同，根据同一种元素的核电荷数相同，可以判断着两种离子属于不同的元素。不可能是两种不同元素的原子，因为不同元素的核外电子排布不同，故A错误；可以一种是离子，一种是原子，例如Ar，和Na⁺，故B错误；同一元素的核外电子数相等，故C错误；可以一种是离子，一种是原子，例如Ar，和Na⁺，即可能是两种不同元素的原子和离子，故D正确。

点评：本题考查了元素的相关知识，属于对化学基本知识的考查，本题要抓住的是同一种元素的核电荷数是相同的，本题难度中等。