Ответ:

В воздухе кислорода около 21%, а остальную часть в основном составляет азот, который не поддерживает горение. Поэтому концентрация кислорода и скорость окисления железа на воздухе значительно ниже. В чистом кислороде реакция идёт намного быстрее и выделяет достаточно тепла для поддержания горения.