答案：D

X元素的阳离子与Y元素的阴离子具有相同的电子层结构，则X是金属，Y是非金属，位于X的上一周期，所以原子序数X大于Y，原子半径是X大于Y,离子半径是X小于Y。金属元素的最外层电子数一般小于4个，非金属元素的最外层电子数一般大于3个，所以正确的答案是D。