∵菱形的一条对角线长是另一条对角线长的2倍，
∴设菱形的一条对角线长为2xcm，另一条对角线长为xcm，
∵菱形的面积为16cm²，
∴

1

2

×2x×x=16，
解得：x=4，
∴菱形的两条对角线长为4cm，8cm，
∴菱形的边长为：

22+42

=2

5

（cm），
∴菱形的周长为：8

5

cm．
故选C．