✨ ベストアンサー ✨
大学で化学教育を専攻してます。
質問者さんがおっしゃる半暗記半理論に該当するのかどうかわかりませんが、
なるべく暗記を減らしたいという願いが見受けられます。
期待にそえるかわかりませんが、私の考え方をなるべく詳細に記述してみますね。
(理解ではなく暗記を要する部分は「」を付けます。)
①反応物を見て、起こる反応機構を予測する
→単体金属と強塩基なので、酸・塩基反応系ではない。
→単体金属が反応を起こすので、酸化還元反応が関係するだろう。
→「アルミニウムとNaOHは典型的な錯イオン形成反応」である。
→「単体金属は酸や塩基で溶解する時、水素を発生する」。
②酸化還元反応の半反応式を立てる。
→「水素発生」より
2H(^+)+2e-→H2↑
しかし、NaOHの塩基性下だから、H+は水から発生するので、両辺補正
2H2O+2e-→H2↑+2OH(^-) …(1)式
→「錯イオン形成」より、
「 (暗記) Al→[Al(OH)4](^-) 」からスタート
両辺のO(酸素)を水で、両辺のH(水素)をH+で、電荷をe-で補正
Al+4H2O→[Al(OH)4](^-)+4H(^+)+3e-
しかし、NaOHの塩基性下だから、H+は水から発生するので、両辺補正
Al+4H2O+4OH(^-)→[Al(OH)4](^-)+4H2O+3e-
両辺の水を省略して、
Al+4OH(^-)→[Al(OH)4](^-)+3e- …(2)式
→半反応式(1),(2)式を電荷を合わせて整理、余分な6OHを両辺から消去
2Al+2OH(^-)+6H2O→2[Al(OH)4](^-)+3H2
→必要に応じて、Na+を加えれば化学反応式になる。
いかがでしたか？期待に副えたでしょうか
はっきり言ってどの反応も最低限の理解・暗記が必要になります。
今回の反応では、「AlとNaOHで作る錯イオン」と「強塩基によって金属溶解でも水素発生」
という暗記・理解が重要でした。逆に言えば、そこがわかれば、落ち着いて整理することで解けるようになります。
（金属が還元剤になる(電子を受け取る)というイメージはなかなか違和感を覚えるかもしれませんが）
高校化学では不必要な暗記を強制する文化もありますね。私も改善のために頑張ります。
質問者さんも、ぜひ暗記に頼るのではなく、原理・原則を理解して化学を記述していっていただければ嬉しいです。
式の立て方自体はわかりました！
参考にさせていただきます！
「アルミニウムの配位数は６である。」というのにアクア酸を形成するときに「OH⁻」が４つしか配意してないじゃないか！と見えるのが厄介です泣
高校化学で出てくるアクア酸はアルミニウムくらいですか？