Что станет с объемом воды, если в ней растает кусок льда, который предварительно плавал в воде

объем останется прежним

Объём именно воды увеличится) )
Растаявший лёд добавится к воде, всякие плотности и проценты тут побоку
Разве что если ужать воду до дикой степени) )

Ну а суммарный объём воды и льда уменьшится-лёд обычно меньше воды по плотности

Не изменится. Какая бы плотность у льда ни была, он погружен в воду ровно настолько, чтобы его подводная часть вытесняла объем воды, по массе равный массе льда. Другими словами подводная часть 1 кг льда, плавающего на поверхности, равна по объему ровно 1 кг воды.
Таким образом, растаявший лед займет как раз тот объем, который занимала его подводная часть и общий объем не изменится.

увеличится. Потому что плотность льда 900 кг на метр в кубе, а воды 1000-1030 кг на метр в кубе. Соответственно лед будет плавать, т. е. какая то его часть будет торчать над водой. Когда расстает, ( как известно при нагревании объем тела увелдичивается) увеличится объем воды, которая получилась от того что расстаял лёд)
Примерно на 10-12 % от первоначального объема куска льда
Это если в стакан с водой кинуть кусок льда.

А если просто лед растопить, у него объем будет равен примерно 90% от объема льда.
Т. е уменьшится

По сути объем уменьшится, потому что объем льда (вода при минусе расширяется) больше, чем объем воды из растаявшего льда. В учет нужно еще принимать то, что лед полностью в воде или частично (как айсберг).

уменьшится. плотность льда меньше чем воды