будут ли отличаться бутылка с водой и бутылка со льдом по массе

Плотность льда меньше, чем воды (лёд ведь плавает
на воде) , поэтому бутылка с водой имеет бОльшую
массу - если обе бутылки заполнены до верхнего края.

Если обе бутылки будут полные - то да. Бутылка со льдом будет больше весить.
Но это не реально так заполнить бутылки.

Бутылка со льдом весит меньше.
Во-первых, холодная бутылка имеет меньший объем, т. к. стекло при охлаждении сжимается.
Во-вторых, лед имеет меньшую плотность, чем вода.

1. Бутылки могут быть разные.

2. Предположим, что бутылки одинаковые. Тогда вспомним, что у бутылки есть узкое горлышко. Это означает, что мы можем заполнить бутылку лишь ледяной крошкой, но не ледяным монолитом. В этом случае очевидно, что бутылка со льдом будет легче. (За счёт промежутков между частицами льда. )

3. Но предположим, что нас интересует монолитный кусок льда. Для того, чтобы получить его в бутылке с узким горлышком, мы должны замораживать воду прямо в бутылке. Но лёд при замерзании расширяется. Если бутылка из хрупкого материала (вроде стекла) , то она лопнет, и исходный вопрос потеряет смысл.

4. Предположим, что мы замораживаем воду в герметически закупоренной бутылке из достаточно эластичного материала (например, пластик) . В этом случае кажется очевидным, что бутылка будет иметь одинаковую массу до и после замораживания. Но это верно лишь в случае полностью обезвоженной атмосферы, в которой проводится наш эксперимент.

5. Если же мы проводим эксперимент в типичных бытовых условиях - тёплая атмосфера значительной влажности, то на замороженную бутылку осядет конденсат (иней) , за счёт чего бутылка со льдом будет тяжелее.

6. Ну и наконец, если мы говорим не об определении массы бутылки, а о её взвешивании (т. е. определении веса) , то вес бутылки со льдом будет меньше, за счёт меньшей плотности льда и Архимедовой силы в атмосфере. Хотя возможно, что иней на бутылке скомпенсирует это уменьшение веса.

И так, если мы возьмем воду, и из этой же воды - лед, то на Ваш вопрос ответить невозможно, потому что лед имеет несколько фаз, это зависит как от свойств воды, так и от способа заморозки, в зависимости от этого можно получать лед очень легкий, можно и очень тяжелый (т. е. плотность льда будет разная) .

Нет

Да, но не помню, какая будет тяжелее.