答案：D

题目分析：A、与元素化学性质关系最密切的是最外层电子数，而不是中子数，故选项错误．B、与元素化学性质关系最密切的是最外层电子数，而不是质子数，故选项错误．C、与元素化学性质关系最密切的是最外层电子数，而不是核外电子数，故选项错误．D、与元素化学性质关系最密切的是最外层电子数，故选项正确．