Wytworzyć metatytanian baru ze stopionego węglanu baru (dodać chlorek baru lub węglan sodu jako pomocniczy rozpuszczalnik):
TiO2+BaCO3 = BaTiO3+CO2 ↑
Nierozpuszczalny w wodzie lub rozcieńczonym kwasie siarkowym, ale rozpuszczalny w gorącym stężonym kwasie siarkowym lub stopionym wodorosiarczanie potasu:
TiO2+H2SO4 = TiOSO4+H2O
Chociaż roztwór otrzymany przez rozpuszczenie ditlenku tytanu w gorącym stężonym kwasie siarkowym jest kwaśny, może być również hydrolizowany po podgrzaniu i gotowaniu w celu uzyskania uwodnionego dwutlenku tytanu (kwas tytanowy typu β), który jest nierozpuszczalny w kwasach i zasadach. Po dodaniu zasady do nowo przygotowanego roztworu kwasu chlorowodorowego tytanu otrzymuje się świeży uwodniony dwutlenek tytanu (kwas tytanowy typu α), który jest bardziej reaktywny niż kwas tytanowy typu β i można go rozpuścić w rozcieńczonym kwasie i stężonych zasadach. Po rozpuszczeniu w stężonym roztworze wodorotlenku sodu, uwodniony tytanian o wzorze chemicznym Na2TiO3 · H2O można wytrącić z roztworu.
Dwutlenek tytanu i proszek węglowy są prasowane w masę i koksowane, podgrzewane do 1070-1170K, w celu wytworzenia gazowego czterochlorku tytanu.
TiO2+2Cl2+2C = TiCl4 ↑ +2CO ↑
Ta reakcja jest bardzo ważna dla ekstrakcji tytanu. Magnez lub sód mogą łatwo redukować czterochlorek tytanu.
Reakcję dwutlenku tytanu z COCl2 (fosgen), SOCl2 (chlorek tionylu), CHCl3 (trichlorometan), CCl4 (tetrachlorek węgla) i innymi odczynnikami chlorującymi można również wykorzystać do przygotowania czterochlorku tytanu:
TiO2+CCl4 = TiCl4 ↑ +2CO2 ↑ (reakcja jest zakończona w 770K)
