元素X的原子最外层有3个电子，在化学反应中容易失去3个电子，从而带上3个单位的正电荷，故X元素的化合价为+3价；元素Y的原子最外层有6个电子，在化学反应中容易得到2个电子，从而带上2个单位的负电荷，故Y元素的化合价为-2价；根据化合物中正负化合价的代数和为0，它们形成化合物的化学式为X₂Y₃．
故选：C．