解题思路：根据物体的浮沉条件：物体密度大于液体密度时下沉，物体密度小于液体密度时上浮或漂浮，物体密度等于液体密度时悬浮进行解答．
A、浮在水面上铁球的密度一定小于水的密度，则该铁球一定是空心的，故A正确；
B、沉在水底铁球的密度一定大于水的密度，则该铁球可以是实心的，也可以是空心的，故B正确；
CD、浮在水中铁球的密度等于水的密度，则该铁球一定是空心的，故C不正确、D正确．
故选C．
点评：
本题考点： 物体的浮沉条件及其应用．
考点点评： 本题考查了物体浮沉条件的应用，会根据物体密度与液体密度关系判断物体的浮沉是关键．