A、24g镁的物质的量=

24g

24g/mol

=1mol，结合镁原子结构计算失电子数2N_A，故A错误；
B、n=

m

M

=

18g

18g/mol

=1mol，结合分子式计，水是十电子微粒计算得到电子数10N_A，故B错误；
C、n=

m

M

=

8g

4g/mol

=2mol，得到分子数2N_A，故C错误；
D、n=

m

M

=

3.2g

32g/mol

=0.1mol，结合分子式计算氧原子数0.2N_A，故D正确；
故选D．