答案：D

题目分析：②、③含有的质子数相同，属于同种元素；②、③最外层电子数不同，化学性质不同；①是氧元素，②是镁元素；③最外层有两个电子，④最外层有三个电子，在化学反应中容易失去电子。

点评：原子结构示意图属于中考中的热点题型，出现率较高，但是并不难，注意仔细审题，另外元素周期表中前二十号元素排列要会背诵。