①500mL的矿泉水的质量m=ρ_水V_水=1.0g/cm³×500cm³=500g，

质量是物体的一种属性，由物体所含物质的多少决定，不随物体的位置、状态、形状的变化而变化，所以小明将500mL的矿泉水瓶装满水放入冰箱，第二天发现矿泉水瓶变粗了．但水结冰后质量不变；

②水具有反常膨胀的特点，即水结冰分子间的距离增大，在分子个数不变的情况下，体积增大；根据ρ=

m

v

，在质量一定时，体积变大，密度变小．

③冰的体积V_冰=

m

ρ冰

=

500g

0.9g/cm3

≈556cm³，

体积的改变量△V=V_冰-V_水=556cm³-500cm³=56cm³=56mL．

故答案为：不变；减小；56．