水溶液中含有水，水可以微溶电离出氢离子和氢氧根离子，所以水溶液中一定都含有氢离子和氢氧根离子，两种离子浓度的乘积为常数，常温下为10^-14，即kw。所以稀释时这两种离子的浓度不可能都减小。氯水表现酸性，稀释时氢离子浓度减小，则氢氧根离子浓度一定增大。
你只考虑了溶质离子，并没有考虑溶剂的离子。列一个很简单的例子，盐酸溶液（水为溶剂）稀释时，氢离子和氯离子的浓度确实都减小了，但是水溶液中氢离子和氢氧根离子的乘积在一定的条件下是一个固定不变的值（貌似是10^-14），所以，氢氧根离子的浓度就增大了。
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