Hozzon létre bárium-metatatátát olvadt bárium-karbonáttal (adjunk hozzá bárium-kloridot vagy nátrium-karbonátot segédoldószerként):
TiO2+BaCO3=BaTiO3+CO2↑
Vízben nem oldódik vagy hígított kénsav, de forró koncentrált kénsavban vagy olvadt kálium-hidrogén-szulfátban oldódik:
TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O
Bár a titán-dioxid forró kénsavban történő feloldásával nyert oldat savas, melegítve és forralva is hidrolizálható, hogy hidratált titán-dioxidot (β típusú titanic savat) kapjon, amely savban és lúgban nem oldódik. Ha lúgot adunk az újonnan elkészített titán-sósasztoldathoz, friss hidratált titán-dioxidot (α típusú titanic savat) nyerünk, amely reaktívabb, mint β típusú titanic sav, és hígított savban és tömény lúgoban oldható fel. Miután koncentrált nátrium-hidroxid oldatban feloldották, a hidratált titanát Na2TiO3 kémiai képlettel· A H2O kicsapódhat az oldatból.
A titán-dioxidot és a szénport tömegbe préselik és 1070-1170K-ra melegítik, hogy gáz-titán-titán-tetrakloridot állítsanak elő.
TiO2+2Cl2+2C=TiCl4↑+2CO↑
Ez a reakció nagyon fontos a titán kivonása. Magnézium vagy nátrium könnyen csökkentheti a titán-tetraklorid.
A titán-dioxid cocl2-vel (foszgén), SOCl2-vel (tionil-klorid), CHCl3-mal (triklór-metán), CCl4-gyel (szén-tetraklorid) és más klórtani reagensekkel való reakciója titán-tetraklorid készítésére is használható:
TiO2+CCl4=TiCl4↑+2CO2↑(A reakció 770K-nál fejeződik be)
