A.不是所有非金属单质燃烧时火焰均为无色,如非金属单质硫在氧气中燃烧,产生了蓝紫色的火焰,故A错误;
B.许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,钠--黄色;钙--砖红色;钾--紫色;但Mg、Al的焰色反应都是无色,故B错误;
C.焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应,体现的是元素的性质,因为钾里面常混有钠,黄色掩盖了紫色,故观察K的焰色反应时要透过蓝色钴玻璃片观察,不是所有的焰色反应都需要,故C错误;
D.焰色反应时,由于含有钠元素的物质进行该实验时火焰会是黄色的,所以NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同均为黄色,故D正确;
故选D.