分析:根据合并同类项,只把系数相加减,字母与字母的次数不变;同底数幂相除,底数不变指数相减;积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘;对各选项分析判断后利用排除法求解.
解答:解:A、应为X3+X3=2X3,故本选项错误;
B、应为a6÷a2=a6-2=a4,故本选项错误;
C、3a与5b不是同类项,不能合并,故本选项错误;
D、(-ab)3=-a3b3,正确.
故选D.
点评:本题考查合并同类项,同底数幂的除法,积的乘方的性质,熟练掌握运算性质并灵活运用是解题的关键,不是同类项的一定不能合并.