D
分析：根據氯原子和氯離子的結構來分析穩定性和化學性質，根據它們的質子和電子來分析它們的轉化及是否為同種元素．
解答：A、氯離子是氯原子得到一個電子后形成的，質子數沒有改變，故A正確；
B、氯離子是氯原子得到一個電子后形成的，氯離子比氯原子多一個電子，因此它們的電子數不相同，故B正確；
C、因氯離子是氯原子得到一個電子后形成的最外層有8個電子的穩定結構，故C正確；
D、氯離子有三個電子層，氯原子也有三個電子層，它們的電子層數相同，故D錯誤．
故選D．
點評：本題考查原子和離子的轉化及它們的性質的分析，學生應能從微粒的結構的角度來分析，明確最外層8電子是穩定結構來分析性質．