Sachverhalt:
A.
Mit Kaufvertrag vom 11. Dezember 2013 erwarb die spezialgesetzliche Aktiengesellschaft Schweizerische Bundesbahnen SBB (nachfolgend: SBB) das Grundstück A._ Nr. xxx von B._ zu einem Preis von Fr. 2'250'000.--. Das Grundstück liegt vor dem Portal des neu geplanten Tunnels C._. Die Liegenschaft soll vollständig zurückgebaut werden, damit eine Erweiterung auf vier Fahrspuren möglich ist. Das Grundstück dient somit dem Infrastrukturausbau im Raum U._.
B.
Mit Veranlagungsverfügung vom 1. April 2014 stellte das Finanzdepartement des Kantons Solothurn den SBB die Gebühren und Auslagen in Rechnung und eröffnete die Handänderungssteuer in der Höhe von Fr. 49'500.--, berechnet zum Satz von 2.2% auf einem Abgabewert von Fr. 2'250'000.--.
Gegen die Veranlagung der Handänderungssteuer erhoben die SBB Einsprache an das Steueramt des Kantons Solothurn und beantragten, die Verfügung aufzuheben und festzustellen, dass der Grundstückerwerb von der Handänderungssteuer befreit sei. Das Steueramt wies die Einsprache mit Entscheid vom 3. August 2015 ab. Den dagegen erhobenen Rekurs wies das Steuergericht des Kantons Solothurn mit Urteil vom 9. Mai 2016 ab.
C.
Am 22. Juni 2016 erheben die SBB Beschwerde in öffentlichen-rechtlichen Angelegenheiten beim Bundesgericht mit dem Antrag, den angefochtenen Entscheid aufzuheben und von der Erhebung einer Handänderungssteuer abzusehen.
Das kantonale Steueramt und das Steuergericht beantragen die Abweisung der Beschwerde, soweit darauf einzutreten sei. Die Eidgenössische Steuerverwaltung (ESTV) hat auf eine Stellungnahme verzichtet.
D.
Die II. öffentlich-rechtliche Abteilung des Bundesgerichts hat den Fall am 1. Dezember 2017 öffentlich beraten und entschieden.

Erwägungen:
1.
1.1. Die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten ist gemäss Art. 82 ff. BGG (SR 173.110) bzw. § 164bis des Steuergesetzes des Kantons Solothurn vom 1. Dezember 1985 (StG/SO; BGS 614.11) zulässig. Die Beschwerdeführerin ist gemäss Art. 89 Abs. 1 BGG zur Erhebung des Rechtsmittels legitimiert. Auf die frist- und formgerecht eingereichte Beschwerde ist einzutreten (Art. 42 und Art. 100 Abs. 1 BGG).
1.2. Der vorliegende Streit betrifft die Handänderungssteuer, die der Beschwerdeführerin nach dem Erwerb des Grundstücks auferlegt worden ist. Handänderungssteuern sind indirekte Steuern, die nicht dem Harmonisierungsgebot von Art. 129 BV unterliegen und ausschliesslich durch das kantonale Recht geregelt werden (<ref-ruling> E. 4.1 S. 559 mit Hinweisen).
1.2.1. Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann eine Rechtsverletzung nach Art. 95 und 96 BGG geltend gemacht werden. Das Bundesgericht prüft die Anwendung des harmonisierten kantonalen Steuerrechts durch die kantonalen Instanzen gleich wie Bundesrecht mit freier Kognition. In den Bereichen, in denen das Steuerharmonisierungsgesetz den Kantonen einen gewissen Gestaltungsspielraum belässt oder keine Anwendung findet, beschränkt sich die Kognition des Bundesgerichts auf Willkür (<ref-ruling> E. 2.1; <ref-ruling> E. 2 S. 210; Urteil 2C_837/2014 vom 23. Februar 2015 E. 2.2).
1.2.2. Nach der ständigen Praxis des Bundesgerichts liegt Willkür in der Rechtsanwendung vor, wenn der angefochtene Entscheid offensichtlich unhaltbar ist, mit der tatsächlichen Situation in klarem Widerspruch steht, eine Norm oder einen unumstrittenen Rechtsgrundsatz krass verletzt oder in stossender Weise dem Gerechtigkeitsgedanken zuwiderläuft. Das Bundesgericht hebt einen Entscheid jedoch nur auf, wenn nicht bloss die Begründung, sondern auch das Ergebnis unhaltbar ist. Dass eine andere Lösung ebenfalls als vertretbar oder gar zutreffender erscheint, genügt nicht (<ref-ruling> E. 1.2 S. 308 f.; <ref-ruling> E. 2.1 S. 168; <ref-ruling> E. 4.3 S. 319; <ref-ruling> E. 7.1 S. 51; <ref-ruling> E. 2.4 S. 5; <ref-ruling> E. 2.2.2 S. 318 f.).
2.
2.1. Der solothurnischen Handänderungssteuer unterliegen gemäss § 205 Abs. 1 StG/SO Handänderungen an Grundstücken, wobei unter Handänderung jedes Rechtsgeschäft verstanden wird, mit dem die wirtschaftliche Verfügungsgewalt über ein Grundstück übergeht (§ 206 Abs. 1 StG/SO). Steuerpflichtig ist der Erwerber (§ 208 Abs. 1 StG/SO). Gemäss § 209 Abs. 1 StG/SO sind in subjektiver Hinsicht von dieser Steuerpflicht die in § 90 Abs. 1 lit. a, b, c, f, i, i bis und k StG/SO genannten Gemeinwesen, Anstalten und juristischen Personen befreit.
§ 90 StG/SO mit der Marginalie "Ausnahmen von der Steuerpflicht" zählt die Steuerbefreiungsgründe der juristischen Personen auf (vgl. vor § 84: Ziff. 2.3 "Die direkte Staatssteuer der juristischen Personen", Ziff. 2.3.1 "Steuerpflicht"). Er lautet wie folgt:
1 Von der Steuerpflicht sind befreit
a) der Bund und seine Anstalten nach Massgabe des Bundesrechts;
b) der Staat Solothurn und seine Anstalten;
c) die solothurnischen Gemeinden, Zweckverbände und Synodal- oder kantonalen Organisationen der Landeskirchen sowie ihre Anstalten und Stiftungen;
d) die vom Bund konzessionierten Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen, die für diese Tätigkeit Abgeltungen erhalten oder aufgrund ihrer Konzession einen ganzjährigen Betrieb von nationaler Bedeutung aufrecht erhalten müssen; die Steuerbefreiung erstreckt sich auch auf Gewinne aus der konzessionierten Tätigkeit, die frei verfügbar sind; von der Steuerbefreiung ausgenommen sind jedoch Nebenbetriebe und Liegenschaften, die keine notwendige Beziehung zur konzessionierten Tätigkeit haben;
e) Einrichtungen der beruflichen Vorsorge von Unternehmen mit Wohnsitz, Sitz oder Betriebsstätte in der Schweiz und von ihnen nahestehenden Unternehmen, soweit die Mittel der Einrichtung dauernd und ausschliesslich der beruflichen Vorsorge dienen;
f) inländische Sozialversicherungs- und Ausgleichskassen, insbesondere Arbeitslosen-, Krankenversicherungs-, Alters-, Invaliden- und Hinterlassenenversicherungskassen, mit Ausnahme der konzessionierten Versicherungsgesellschaften;
g)...
h)...
i) juristische Personen, die öffentliche oder gemeinnützige Zwecke verfolgen, für den Gewinn und das Kapital, die ausschliesslich und unwiderruflich diesen Zwecken gewidmet sind. Unternehmerische Zwecke sind grundsätzlich nicht gemeinnützig. Der Erwerb und die Verwaltung von wesentlichen Kapitalbeteiligungen an Unternehmen gelten als gemeinnützig, wenn das Interesse an der Unternehmenserhaltung dem gemeinnützigen Zweck untergeordnet ist und keine geschäftsleitenden Tätigkeiten ausgeübt werden.
i bis) juristische Personen, die kantonal oder gesamtschweizerisch Kultuszwecke verfolgen, für den Gewinn und das Kapital, die ausschliesslich und unwiderruflich diesen Zwecken gewidmet sind;
k) die ausländischen Staaten für ihre solothurnischen, ausschliesslich dem unmittelbaren Gebrauch der diplomatischen und konsularischen Vertretungen bestimmten Liegenschaften sowie die von der Steuerpflicht befreiten institutionellen Begünstigten nach Artikel 2 Absatz 1 des Gaststaatgesetzes (GSG) vom 22. Juni 2007 für die Liegenschaften, die Eigentum der institutionellen Begünstigten sind und die von deren Dienststellen benützt werden;
l) die kollektiven Kapitalanlagen mit direktem Grundbesitz, sofern deren Anleger ausschliesslich steuerbefreite Einrichtungen der beruflichen Vorsorge nach Buchstabe e oder steuerbefreite inländische Sozialversicherungs- und Ausgleichskassen nach Buchstabe f sind.
2 Vorbehalten bleiben die besonderen Bestimmungen über die Steuerbefreiung für die Grundstückgewinnsteuer und für die Nebensteuern.
2.2. Es ist unbestritten, dass der Kauf des fraglichen Grundstücks durch die Beschwerdeführerin gemäss § 206 Abs. 1 lit. a StG/SO grundsätzlich die Handänderungssteuer auslöst. Umstritten ist, ob sich die Beschwerdeführerin im vorliegenden Fall auf einen Steuerbefreiungstatbestand berufen kann.
2.2.1. Die Vorinstanz verneint dies mit der Begründung, die Auslegung von § 90 Abs. 1 lit. d und i StG/SO i.V.m. § 209 Abs. 1 StG/SO führe zum Ergebnis, dass der kantonale Gesetzgeber die vom Bund konzessionierten Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen nicht von der Handänderungssteuer habe befreien wollen. Sie erachtet angesichts der verschiedenen Verweise in § 209 Abs. 1 StG/SO den Wortlaut der Bestimmung (en) nicht als eindeutig. Mit Blick auf das historische Auslegungselement hält sie zu den von der Beschwerdeführerin angeführten, im Zusammenhang mit der Bahnreform 2 vorgenommenen Gesetzesänderungen fest, diese beträfen nur die im DBG (SR 642.11) bzw. im Bundesgesetz vom 14. Dezember 1990 über die Harmonisierung der direkten Steuern der Kantone und Gemeinden (StHG; SR 642.14) geregelten Steuern, mithin die Gewinn-, Kapital- und Grundstückgewinnsteuern. Der kantonale Gesetzgeber habe für die Neufassung von § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO denn auch den Wortlaut von Art. 56 lit. d DBG bzw. Art. 23 Abs. 1 lit. j StHG übernommen. Demnach sei die Beschwerdeführerin als vom Bund konzessioniertes Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen unbestrittenermassen von den direkten Steuern des Bundes und der Kantone befreit. Hinsichtlich der vom DBG bzw. StHG nicht tangierten kantonalen Handänderungssteuern liessen sich aus den Materialien indessen keine eindeutigen Schlüsse ziehen. Auch der Sinn und Zweck der Norm spreche nicht klar für eine Steuerbefreiung. Zwar liege den subjektiven Steuerbefreiungstatbeständen auch der Zweck der Entlastung der öffentlichen Hand zugrunde. Wie aber die Beschwerdeführerin selbst einräume, seien Art. 56 lit. d DBG bzw. Art. 23 Abs. 1 lit. j StHG - und damit auch die gleichlautende Norm von § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO - für die Handänderungssteuer als Rechtsverkehrssteuer "unbrauchbar". Als entscheidend erweise sich allerdings die systematische Auslegung: § 209 Abs. 1 StG/SO verweise lediglich auf die Steuerbefreiungsgründe von § 90 Abs. 1 lit. a, b, c, f, i, i bis und k StG/SO. Somit habe der kantonale Gesetzgeber die in § 209 Abs. 1 StG/SO nicht erwähnten Tatbestände (§ 90 Abs. 1 lit. d, e und l StG/SO) explizit von der Steuerbefreiung für die Handänderungssteuer ausgenommen. Hätte der Gesetzgeber die Absicht gehabt, auch die konzessionierten Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen für Grundstücke, die eine notwendige Beziehung zur konzessionierten Tätigkeit aufweisen, von der Handänderungssteuer auszunehmen, hätte er in § 209 Abs. 1 StG/SO einen Verweis auf § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO aufnehmen müssen. Das Steuergesetz befreie die meisten steuerbefreiten Körperschaften und Anstalten auch von der Handänderungssteuer (THOMAS A. MÜLLER, Das Steuerobjekt der Handänderungssteuer im Kanton Solothurn im Lichte der Praxis des Kantonalen Steuergerichts, in: Festgabe Walter Straumann, 2013, S. 439 ff., 452 Fn. 58), jedoch nicht alle.
2.2.2. Die Beschwerdeführerin entgegnet, die Vorinstanz anerkenne zwar, dass das der Handänderungssteuer unterstellte Grundstück für den Infrastrukturausbau und damit für einen öffentlichen Zweck erworben worden sei, sie verweigere in ihrer Auslegung jedoch die Berufung auf den öffentlichen Zweck und damit die gesetzlich angeordnete Steuerbefreiung (§ 209 Abs. 1 StG/SO i.V.m. § 90 Abs. 1 lit. i StG/SO). Der Schluss, eine Steuerbefreiung nur unter der Voraussetzung zuzulassen, dass § 209 Abs. 1 StG/SO auch auf § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO und damit spezifisch auf konzessionierte Transportunternehmen verweise, sei offensichtlich unhaltbar. Die Vorinstanz verletze damit in willkürlicher Weise die genannte Steuerbefreiungsnorm. Die Aufzählung in § 209 Abs. 1 StG/SO erweise sich als alternative, andere Tatbestände nicht ausschliessende Anknüpfung und es stehe den betreffenden Unternehmen offen, sich auf eine andere Steuerbefreiungsnorm zu berufen, insbesondere auf § 90 Abs. 1 lit. i StG/SO. Der Verweis auf diese Bestimmung genüge, weil der Grundstückserwerb für den konzessionierten Bereich im öffentlichen Interesse liege. Sie - die Beschwerdeführerin - werde zudem, wenn zusätzliche Anforderungen an sie gestellt würden, weil sie ein konzessioniertes Transportunternehmen sei, gegenüber anderen juristischen Personen, die ebenfalls einen öffentlichen Zweck mit dem erworbenen Grundstück verfolgten, rechtsungleich behandelt, was Art. 8 Abs. 1 BV verletze. Im Übrigen hätte sie das Grundstück statt freihändig auch mittels Enteignung erwerben können. Diesfalls wäre der bundesrechtliche Steuerbefreiungsgrund von Art. 92 EntG (SR 711) ohne Weiteres anwendbar gewesen. Die Vorinstanz verweigere somit die Steuerbefreiung durch eine überspitzt formalistische Auslegung des Handänderungssteuergesetzes im Hinblick auf eine mögliche Enteignung mit Steuerbefreiung. Schliesslich ergebe sich die Steuerbefreiung für die Infrastruktur auch direkt von Bundesrechts wegen: Lege man Art. 65 EBG im Sinn der Botschaft und entsprechend ihrem Zweck aus, müsse die Infrastruktur aller konzessionierten Transportunternehmen von den kantonalen und kommunalen Steuern befreit werden. Durch diese Auslegung werde eine kantonale Steuerbefreiung wegen Verfolgens eines öffentlichen Zwecks überflüssig.
3.
3.1. § 209 Abs. 1 StG/SO, der die subjektiven Ausnahmen von der Steuerpflicht bei der Handänderungssteuer regelt, enthält keinen eigenständigen Katalog von Steuerbefreiungsgründen, sondern verweist auf § 90 Abs. 1 StG/SO. Der Wortlaut und die Systematik sind insofern klar, als § 209 Abs. 1 StG/SO ausdrücklich nur auf § 90 Abs. 1 lit. a, b, c f, i, i bis und k StG/SO verweist, nicht aber auf § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO, welcher die Befreiung von den direkten Steuern für die vom Bund konzessionierten Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen unter bestimmten Voraussetzungen (welche bei der Beschwerdeführerin erfüllt sind) vorsieht.
Mangels eines Verweises auf § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO sind vom Bund konzessionierte Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen nach dem klaren Wortlaut von § 209 Abs. 1 StG/SO nicht von der Handänderungssteuer befreit. Die Beschwerdeführerin macht indessen geltend, § 90 Abs. 1 lit. d und i StG/SO seien alternativ anwendbar: Es schade nicht, dass in § 209 Abs. 1 StG/SO ein Verweis auf § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO fehle, denn weil sie - die Beschwerdeführer in - öffentliche Zwecke verfolge, könne sie sich auf den Befreiungstatbestand von § 209 Abs. 1 StG/SO i.V.m. § 90 Abs. 1 lit. i StG/SO berufen.
3.2. Die Beschwerdeführerin erfüllt zweifellos die Tatbestandsmerkmale von § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO ("vom Bund konzessionierte Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen" etc.). Sodann erbringt sie als Kernaufgabe Dienstleistungen im öffentlichen Verkehr (Art. 3 Abs. 1 des Bundesgesetzes vom 20. März 1998 über die Schweizerischen Bundesbahnen [SBBG; SR 742.31]) und erfüllt damit einen öffentlichen Zweck im Sinn von § 90 Abs. 1 lit. i StG/SO ("juristische Personen, die öffentliche oder gemeinnützige Zwecke verfolgen"). Dies ist solange zu bejahen, als sie von Gesetzes wegen vollständig im Eigentum des Bundes steht (vgl. Art. 7 Abs. 1 SBBG); wenn nämlich Private sich an ihr beteiligen (was der Bundesrat beschliessen könnte, vgl. Art. 7 Abs. 2 und 3 SBBG), führen deren Gewinne dazu, dass der Erfüllung der öffentlichen Aufgabe Geld entzogen wird. Das Bundesgericht hat entschieden, dass ein vormals als kommunales Unternehmen ausgestaltetes Elektrizitätswerk, welches gemäss Art. 56 lit. c DBG bzw. Art. 23 Abs. 1 lit. c StHG steuerbefreit war, sich nach der Umwandlung in eine privatrechtliche Aktiengesellschaft nicht auf Art. 56 lit. g DBG bzw. Art. 23 Abs. 1 lit. f StHG berufen kann, obwohl die Stromversorgung eine öffentliche Aufgabe darstellt (vgl. <ref-ruling> E. 3 - 5). Hier ist davon auszugehen, dass die Beschwerdeführerin eine öffentliche Aufgabe erfüllt und damit einen öffentlichen Zweck im Sinn von § 90 Abs. 1 lit. i StG/SO verfolgt. Folglich ist zu prüfen, ob § 90 Abs. 1 lit. d und i StG/SO alternativ oder exklusiv zur Anwendung kommen.
3.3. Wenn eine Norm a und eine Norm b je eine Gruppe von Sachverhalten umfassen, kann sich eine Schnittmenge ergeben von Sachverhalten, welche unter beide Normen fallen. In welchem Verhältnis die Normen zueinander stehen (Alternativität oder Ausschliesslichkeit infolge Spezialität) ist ein Frage der Auslegung. Eine alternative Anwendung, wie sie die Beschwerdeführerin geltend macht, würde bedeuten, dass die generelle Norm (hier Art. 90 Abs. 1 lit. i StG/SO) als Auffangtatbestand fungiert, wenn die Rechtsfolge der speziellen Norm (hier Art. 90 Abs. 1 lit. d StG/SO) nicht eintritt. Nach Auffassung der Beschwerdeführerin soll dieser Mechanismus spielen: Der Gesetzgeber habe den vom Bund konzessionierten Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen - wie allen anderen juristischen Personen - die Steuerbefreiung dann gewähren wollen, wenn mit dem Grundstückserwerb öffentliche Zwecke verfolgt würden. Dies sei hier zweifellos der Fall, so dass sie - die Beschwerdeführerin - sich auf Art. 209 Abs. 1 StG/SO i.V.m. Art. 90 Abs. 1 lit. i StG/SO berufen könne.
3.4. § 90 Abs. 1 StG/SO entspricht Art. 23 Abs. 1 StHG, welcher seinerseits mit Art. 56 DBG übereinstimmt. § 90 Abs. 1 StG/SO regelt die subjektive Steuerbefreiung von Gemeinwesen, Anstalten und juristischen Personen, wobei in einigen Fällen - so auch in lit. d und i - keine vollumfängliche subjektive Steuerbefreiung statuiert, sondern ein Teil der Bemessungsgrundlage (Steuerobjekt) von der Steuerpflicht ausgenommen wird (vgl. GRETER/GRETER, in: Zweifel/Beusch [Hrsg.], Kommentar zum Schweizerischen Steuerrecht, StHG, 3. Aufl. 2016, N. 1 zu Art. 23 StHG; DIESELBEN, in: Zweifel/Beusch [Hrsg.], Kommentar zum Schweizerischen Steuerrecht, DBG, 3. Aufl. 2016, N. 1 zu Art. 56 DBG). § 90 Abs. 1 StG/SO bzw. Art. 23 Abs. 1 StHG ist als Ganzes zu betrachten. Auf diese Weise können die Tatbestände voneinander abgegrenzt werden mit dem Ziel, ihr Verhältnis untereinander zu klären.
Nebst den Gemeinwesen (vgl. Art. 23 Abs. 1 lit. a, b, c und h StHG), welche im vorliegenden Zusammenhang keine Rolle spielen, werden erwähnt die Einrichtungen der beruflichen Vorsorge (lit. d), die inländischen Sozialversicherungs- und Ausgleichskassen (lit. e), die juristischen Personen, die öffentliche oder gemeinnützige Zwecke verfolgen (lit. f), die juristischen Personen, die kantonal oder gesamtschweizerisch Kultuszwecke verfolgen (lit. g), die kollektiven Kapitalanlagen mit direktem Grundbesitz (lit. i) und die vom Bund konzessionierten Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen (lit. j), einige davon mit spezifizierenden Merkmalen. Aus der Rechtsfolge ("von der Steuerpflicht sind nur befreit") ergibt sich, dass diese Merkmale erfüllt sein müssen, damit die Steuerbefreiung greift. Nun erfasst der (relativ offene) Wortlaut von Art. 23 Abs. 1 lit. f StHG zusätzlich einige andere der genannten Tatbestände: So verfolgen die Einrichtungen der beruflichen Vorsorge einen öffentlichen Zweck, ebenso die inländischen Sozialversicherungs- und Ausgleichskassen. Dies bedeutet aber nicht, dass sich juristische Personen nach den lit. d, e, g, i oder j, bei denen ein spezifizierendes Merkmal nicht erfüllt ist, auf den breiter formulierten Art. 23 Abs. 1 lit. f StHG berufen können. Das Bundesgericht hat entschieden, dass Krankenkassen, welche nicht unter Art. 23 Abs. 1 lit. e StHG subsumiert werden können (in casu wegen Art. 80 Abs. 1 ATSG [SR 830.1], welcher als Spezialbestimmung Art. 23 Abs. 1 lit. e StHG vorgeht), nicht steuerbefreit sind (Urteil 2C_71/2009 / 2C_73/2009 vom 10. Juni 2009 E. 4.2). Art. 23 Abs. 1 lit. e StHG ist somit abschliessend. Das Gleiche muss für Art. 23 Abs. 1 lit. j StHG gelten. Mit Art. 23 Abs. 1 lit. f StHG sollen juristische Personen erfasst werden, die in den übrigen, enger gefassten Tatbeständen nicht erwähnt sind. Art. 23 Abs. 1 lit. f StHG ist indessen kein Auffangtatbestand für den Fall, dass die Steuerbefreiung einer der in Art. 23 Abs. 1 lit. d, e, g, i oder j StHG genannten juristischen Person infolge Fehlens eines Tatbestandsmerkmals verneint wird.
Wenn Art. 23 Abs. 1 lit. j StHG die Steuerbefreiung für die vom Bund konzessionierten Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen abschliessend regelt, gilt dies gleichermassen für § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO.
3.5. Diese Auslegung wird durch die historischen Umstände bestätigt. § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO gründet auf der Bahnreform 2. Gemäss der bis zum 31. Dezember 2009 geltenden Spezialbestimmung von aArt. 21 Abs. 1 SBBG (AS 1998 2847) war die Beschwerdeführerin im Rahmen ihrer Aufgabe als Anbieterin der Eisenbahninfrastruktur und als Transportunternehmung von jeder Besteuerung durch die Kantone und Gemeinden befreit, soweit sie Dienstleistungen im Zusammenhang mit dem öffentlichen Verkehr erbrachte. Für Geschäfte ausserhalb dieses Zwecks (vgl. Art. 3 Abs. 1 SBBG) galt die Steuerbefreiung grundsätzlich nicht (vgl. <ref-ruling> E. 3.7 S. 104). Mit der Bahnreform 2 wurde aArt. 21 Abs. 1 SBBG aufgehoben. Gleichzeitig wurde die Steuerbefreiung für Dienstleistungen des öffentlichen Verkehrs mittels Anpassung von Art. 56 Abs. 1 lit. d DBG bzw. Aufnahme von Art. 23 Abs. 1 lit. j StHG in Bezug auf die im DBG bzw. StHG geregelten Steuern - nicht aber die kantonalen Handänderungssteuern - auf die Eisenbahninfrastruktur und den öffentlichen Personenverkehr aller Verkehrsträger ausgeweitet. Grund dafür war, dass der Bundesgesetzgeber im Rahmen der Bahnreform 2 die steuerliche Gleichbehandlung aller Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen anstrebte, wie aus der Zusatzbotschaft vom 9. März 2007 zur Bahnreform 2 (BBl 2007 2681, 2701 Ziff. 1.2.2.3) eindeutig hervorgeht. Die mit der Spezialbestimmung von Art. 23 Abs. 1 lit. j StHG angestrebte steuerliche Gleichbehandlung aller Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen ist auch vor dem Hintergrund zu würdigen, dass mit Blick auf die (ganze oder teilweise) Privatisierung öffentlicher Unternehmen die Grenze zwischen öffentlichen und nicht öffentlichen Zwecken fliessend geworden ist.
3.6. Bei dieser (für die im StHG geregelten Steuern bundesrechtlich vorgegebenen) Rechtslage ist es nicht willkürlich, wenn die Vorinstanz zum Schluss gekommen ist, dass der solothurnische Gesetzbgeber die vom Bund konzessionierten Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen nicht von der Handänderungssteuer ausnehmen wollte. Die Frage, ob Willkür in der kantonalen Rechtsetzung vorliegt (im Sinn, dass der kantonale Gesetzgeber in willkürlicher Weise auf den Verweis verzichtet hätte), wird von der Beschwerdeführerin nicht aufgeworfen, weshalb sie nicht zu prüfen ist (Art. 106 Abs. 2 BGG). Zusammenfassend ergibt sich, dass sich die Beschwerdeführerin nicht auf § 209 Abs. 1 StG/SO i.V.m. § 90 Abs. 1 lit. i StG/SO berufen kann.
4.
4.1. Nachdem das kantonale Gesetz gerade keine Steuerbefreiung vorsieht, ist die Berufung auf Art. 127 Abs. 1 BV (Legalitätsprinzip im Steuer- und Abgaberecht) unbegründet.
4.2. Die Beschwerdeführerin macht geltend, die Vorinstanz verletze das Gebot der Rechtsgleichheit nach Art. 8 Abs. 1 BV, indem sie einen ausdrücklichen Verweis auf § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO verlange, anstatt - wie für jede andere juristische Person auch - die Verfolgung eines öffentlichen Zwecks genügen zu lassen.
In E. 3 wurde dargelegt, dass im Fall der Beschwerdeführerin ein ausdrücklicher Verweis in § 209 Abs. 1 StG/SO auf § 90 Abs. 1 lit. d StG/SO zwingende Voraussetzung für eine Befreiung von der Handänderungssteuer wäre. Die Rüge der Verletzung der Rechtsgleichheit betrifft nicht die Auslegung der Steuerbefreiungsnormen, sondern die gesetzliche Regelung im Kanton Solothurn. Es steht dem kantonalen Gesetzgeber frei, für juristische Personen, die unterschiedliche Zwecke verfolgen, eine unterschiedliche Regelung hinsichtlich der Befreiung von der Handänderungssteuer (vgl. § 209 Abs. 1 StG/SO) vorzusehen. Inwiefern dadurch der Grundsatz der Rechtsgleichheit verletzt sein soll, vermag die Beschwerdeführerin nicht aufzuzeigen.
4.3. Soweit die Beschwerdeführerin vorbringt, es wäre gemäss Art. 92 EntG keine Handänderungssteuer angefallen, wenn sie das Grundstück im Enteignungsverfahren erworben hätte, ist ihr zuzustimmen. Indessen ist die darin liegende Inkongruenz nicht willkürlich, denn die Ausgestaltung der nicht harmonisierten kantonalen Steuern ist naturgemäss heterogen. Die Beschwerdeführerin hat sich für einen freihändigen Erwerb entschieden, weshalb sie die entsprechenden Rechtsfolgen hinzunehmen hat. Überspitzter Formalismus liegt nicht vor.
4.4. Unbehelflich ist schliesslich das Vorbringen der Beschwerdeführerin, sie sei in analoger Weise gemäss Art. 65 des Eisenbahngesetzes vom 20. Dezember 1957 (EBG; SR 742.101) von der Handänderungssteuer zu befreien. Die Handänderungssteuer - eine Rechtsverkehrssteuer - ist klarerweise nicht Gegenstand dieser Bestimmung, welche von der Liegenschaftssteuer - einer Objektsteuer (vgl. Urteil 2C_911/2015 vom 26. Oktober 2015 E. 2.2; MARKUS REICH, Steuerrecht, 2. Aufl. 2012, S. 175 Rz. 78 f.) - handelt. Somit erübrigen sich weitere Ausführungen.
5.
Nach dem Gesagten erweist sich die Beschwerde als unbegründet und ist abzuweisen. Bei diesem Verfahrensausgang sind die Gerichtskosten der Beschwerdeführerin aufzuerlegen (Art. 66 Abs. 1 BGG). Eine Parteientschädigung ist nicht zuzusprechen (Art. 68 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Die Gerichtskosten von Fr. 5'000.-- werden der Beschwerdeführerin auferlegt.
3.
Dieses Urteil wird den Verfahrensbeteiligten und dem Kantonalen Steuergericht Solothurn schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 1. Dezember 2017
Im Namen der II. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Seiler
Die Gerichtsschreiberin: Genner