答案：D

题目分析：元素是具有相同核电荷数或质子数的同一类原子的总称，故质子数相同的原子或离子属于同一种元素，由图可知②④两种粒子的质子数相同，属于同种元素，故它们表示三种元素，A错误；原子失去电子带正电属阳离子，故③④表示阳离子，①表示阴离子，②属原子，B错误；12号是镁元素，属金属元素，C错误；镁原子最外层的电子数为2易失去两个电子，通常显+2价，D正确。故选D。