Ihre Frage betrifft die
Flexion von Maß- und Mengenbezeichnungen. Wie Sie bereits korrekt festgestellt haben, erfordert die Präposition
mit den Dativ von der folgenden Nominalgruppe
zwei Würfel(n) Zucker und bei
Würfeln handelt es sich um den entsprechenden Dativ Plural des Substantivs
(der) Würfel. Es ist demnach zu klären, welcher Bestandteil der Nominalgruppe in diesem Fall flektiert wird bzw. ob überhaupt eine Flexion erforderlich ist.
Kardinalzahladjektive wie
zwei werden nur noch selten flektiert (z.B. noch im Genitiv:
das Geständnis zweier Diebe). Bei
Zucker handelt es sich um eine
Stoffbezeichnung, für die keine Pluralform existiert.
Zucker ist in Ihrem Beispiel Attribut zu
Würfel(n) und kann als Apposition betrachtet werden. Appositionen können in bestimmten Fällen im Nominativ stehen oder im selben Fall wie ihr Bezugswort. Bei
Zucker ist dies irrelevant, da beide Formen auf
Zucker hinauslaufen. Es bleibt folglich nur noch
Würfel(n) übrig.
Maß- und Mengenbezeichnungen wie
Würfel gehören zu den flektierbaren Wortarten, als Unterart des Substantivs. Sie können wie Substantive dekliniert werden, das heißt, in den Plural und in verschiedene Kasus gesetzt werden:
Mit ca. zwei Litern Wasser ist der Tagesbedarf eines Schülers gedeckt. (Litern ist in dem Fall Dativ Plural.)
Der Duden 4 „Die Grammatik“ erläutert, dass Maß- und Mengenbezeichnungen im Maskulinum und Neutrum selten in den Plural gesetzt werden:
Der Kuchen werde laut Rezept mit hundert Gramm(en) Zucker gebacken.
Mit fünf Prozent(en) Wachstum ist dieses Jahr laut den Wirtschaftsexperten zu rechnen.
Fünf Prozent(e) Wachstum wurden von den Wirtschaftsexperten prognostiziert.
Bei Maß- und Mengenbezeichnungen mit den unbetonten Endungen
–er und
–el ist dies jedoch nicht so klar, da sie allgemein im Plural endungslos bleiben. Die Varianz entsteht hier dadurch, dass die Formen synkretistisch sind, also sich in den Kasus im Plural gleichen:
Vor dem Tor ist in sechs Meter(n) Abstand zu halten. (Dativ Plural)
Zwei Meter sollten zu schaffen sein. (Nominativ Plural)
Nach Recherchen im Dudenkorpus sind bei Fällen, in denen das Gemessene (im obigen Beispiel
Abstand) der Maß- und Mengenbezeichnung (im obigen Beispiel
Meter) folgt, beide Formen gleichermaßen vertreten. Dativformen mit der Endung
–n überwiegen sonst und vor allem in Fällen ohne Zahlwort.
Generell ist festzuhalten: Man kann die Formen auch ohne die Endung
–n im Dativ Plural als Mehrzahl anhand des Zahlwortes interpretieren, weshalb die endungslose Form
mit zwei Würfel Zucker ebenso auftritt wie die Form mit der Endung
mit zwei Würfeln Zucker.