A、元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数(即核电荷数),①③的质子数相同,属于同种元素,故选项说法错误.
B、④质子数=12,核外电子数=10,质子数>核外电子数,为带2个单位正电荷的镁离子,离子符号为Mg2+,故选项说法错误.
C、元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切,最外层电子数相同的元素化学性质相似,②③的最外层电子数不同,它们的化学性质不相似,故选项说法错误.
D、②原子的最外层电子数为1,在化学反应中易失去1个电子而形成带1个单位正电荷的阳离子,化合价的数值等于离子所带电荷的数值,且符号一致,则该元素的化合价为+1价,故选项说法正确.
故选:D.