解题思路：根据Mg2+和Mg两种粒子可以看出它们都是镁元素形成的不同微粒，则它们的质子数相同，它们的电子数不同据此分析解答即可；
A、元素的种类取决于其核内的质子数，Mg、Mg2+其核内的质子数相同都是12，所以都属于镁元素，故A错误；
B、因金属原子失去电子变为金属阳离子，则原子变为离子会失去电子，则两种粒子的核外电子数一定不同，前者是原子后者是离子，所以不属于同一种微粒，故B错误；
C、Mg和Mg2+的不同是核外电子数的不同，而原子核内部结构相同，所以质子数相同，故C正确；
D、因金属原子失去电子变为金属阳离子从而使次外层变成最外层，分析知Mg原子比Mg2+多一个电子层，故D错误；
故选C．
点评：
本题考点： 原子和离子的相互转化．
考点点评： 本题考查原子和离子的相互转化，解答时应注意原子形成离子的过程中质子数与电子数的关系，并抓住质子数是判断元素的关键．