Приставки без-, вз-, воз-, из-, низ-, раз- (роз-), через- (чрез-) пишутся по особому правилу: перед буквами, передающими глухие согласные (к, п, с, т, ф, х, ц, ч, ш, щ), в них пишется буква с, а в остальных случаях — буква з.
Ответ на вопрос зависит от того, как и на каком основании выделяют корень. Этимологический корень в слове образованы — -раз-. При собственно морфемном анализе этот корень выделяется в словах раз, разить, образ, образовать, поразить, поражение, сразить, сразу, сообразный и др., см. «Словарь морфем русского языка» А. И. Кузнецовой и Т. Е. Ефремовой. При таком подходе для слова образованы (краткое причастие к образованный) проверочными будут раз, сообразный и другие слова, перечисленные в словарной статье для корня -раз- и имеющие ударение на а.
При словообразовательном анализе, основанном на семантическом анализе отношений между словами в современном русском языке, многие приставочные образования от этимологического корня считаются непроизводными, а следовательно — неоднокоренными, в частности это слова с корнями раз- и образ-. При таком подходе для слов образованный (образованы) подобрать проверочное слово нельзя, это словарное слово, написание которого надо запомнить.
Изучение правил правописания безударных гласных в корне облегчается при опоре на собственно морфемный анализ, так как количество слов, написание которых необходимо запомнить, сокращается.
При морфемном разборе слова раз-ум приставка выделяется. См. «Словарь морфем русского языка» А. И. Кузнецовой и Т. Е. Ефремовой.
Согласимся, что формулировку правила следовало бы уточнить: не «под ударением пишется о, без ударения — а», как сообщает большинство учебников и справочных пособий, а «в безударной позиции всегда следует писать рас- (раз-), а под ударением — то, что слышится (обычно рос- (роз-))», поскольку известен ряд случаев, когда под ударением в приставке ясно слышится именно а (развит, распят [См. у В. Маяковского: С каким наслажденьем жандармскою кастой / Он был бы исхлестан и распят… («Стихи о советском паспорте»)] и т. п.).
В приставках без-, вз-, воз-, из-, низ-, раз- (роз-), через- (чрез-) перед буквами, передающими глухие согласные, пишется буква с, в остальных случаях — буква з. Верный вариант: бескизельгуровая фильтрация.
Правописание приставки чрез- подчиняется общему правилу правописания приставок на з/с, см. § 82 «Правил русской орфографии и пунктуации». Приставки без-, вз-, воз-, из-, низ-, раз- (роз-), через- (чрез-) пишутся по особому правилу: перед буквами, передающими глухие согласные (к, п, с, т, ф, х, ц, ч, ш, щ), в них пишется буква с, а в остальных случаях — буква з, напр.: череззерница, чрезмерный.
Существительные, прилагательные и производные наречия, выступающие в конструкции подчеркнутого бинарного противопоставления, пишутся с не слитно: хищный и нехищный, хищники и нехищники.
На вторую часть Вашего вопроса ответить проще. Дело в том, что в этой приставке под ударением пишется чаще о, но в реальности — то, что слышится, то есть иногда и а: ра́спят, ра́звит (ср. ро́спись, ро́зыск), не говоря уже о ра́зум и ра́спря, где приставка практически не осознается. Поэтому без вариантов в написании гласного никак не обойтись.
Тогда как вопрос о том, чтобы подвести написание приставок на з/с под общий принцип передачи на письме значимых частей слова, встает при каждом новом обсуждении путей усовершенствования русской орфографии. Решение Орфографической комиссии, закрепленное декретами 1917 и 1918 гг., состояло в том, чтобы распространить мену з на с на все приставки перед всеми буквами, обозначающими глухие согласные (в том числе и перед буквой с, чего ранее не было, а также на приставки без- и через-(чрез-), которые ранее писались только с конечным з). Можно полагать, что установление именно такого правила было связано с попыткой устранить содержащуюся в нем непоследовательность. Мена согласных именно в этих приставках обусловлена историческими причинами. См. формулировку М. В. Ломоносова в "Российской грамматике" (1755): "Предлоги, которые из согласных з и с составляются, из сего правила должно выключить, ибо древнее их употребление к тому принуждает. Положим, чтобы употреблять с, невзирая ни на мягкость, ни на твердость следующих согласных, то должно писать исбытокъ, расрыть, восбраняю. Положим, чтобы вместо с была всегда з, то принуждены будем писать: зколачиваю, зтекаю, изтребляю, возкресеніе. Но, видя коль странно и дико сие кажется перед избытокъ, разрыть, возбраняю, сколачиваю, стекаю, истребляю, воскресеніе, мне кажется, должно признаться, что для привычки перед мягкими з, воз, из, раз, перед твердыми с, воз, ис надлежит оставить".
Приставка раз- (рас-)/роз- (рос-). В этой приставке на месте безударного гласного пишется буква а, а под ударением — о, напр.: разда´ть (ср. ро´здал, ро´зданный), расписа´ние, распи´ска (ро´спись), рассы´пать, рассыпа´ть, рассыпно´й (ро´ссыпь), разлива´ть, разливно´й (ро´злив), разы´скивать, разыскно´й (ро´зыск), разже´чь (ро´зжиг), распусти´ть (ро´спуск), разыгра´ть (ро´зыгрыш).
Правилам соответствуют оба варианта переноса: ра-зум и раз-ум.
