Фильтрованием можно разделить смесь 1) воды и сахара 2) воды и поваренной соли 3) воды и угольной пыли 4) воды и столового уксуса

Фильтрованием можно разделить смесь
3) воды и угольной пыли 
т.к. угольная пыль нерастворима  в оде и не сможет пройти сквозь поры фильтра

Скорее всего воды и угольной пыли (3), но утверждать не буду