解题思路：根据原子中，质子数等于核外电子数，而原子变为离子时要得到或失去电子，则质子数不发生变化，电子数要发生变化．
A、因金属失电子变为离子，金属元素的原子的电子层数大于离子的电子层数，而非金属元素的原子变为离子要得到电子，但电子层数不变，即同种元素的原子和离子的电子层数可能相同，也可能不同，故A错误；
B、原子变为离子时要得到或失去电子，尽管电子的质量小，但可知同种元素的原子和离子的质量不完全相同，故B错误；
C、因质子在原子核内，电子在核外，当原子变为离子，变化的只是核外的电子数，质子数不变，则同种元素的原子和离子一定具有相同的质子数，故C正确；
D、因原子变为离子时要得到或失去电子，则同种元素的原子和离子的电子数不同，故D错误；
故选C．
点评：
本题考点： 原子和离子的相互转化；原子的定义与构成．
考点点评： 本题考查原子和离子中的几个关系，学生应明确原子变化为离子时原子核内的微粒不发生变化，其它变化都是因原子核外电子的变化而引起的．