Será que é possível comprar uma passagem para outro país da Europa, ao invés de uma de volta para o Brasil, sem ter problemas na imigração? Indo para o espaço Schengen, e saindo para um país fora dele, por exemplo.

Sim, saindo do espaço Schengen è tambèm valido como passagem de "retorno".

Sim, em teoria é válido.

Mas quando você for entrar neste outro país, a imigração vai querer que você apresente uma passagem indo embora deste outro país e assim por diante...

Alem disto, chegar lá em Madrid, Lisboa, Paris, etc com uma passagem só de ida, e apresentar uma passagem baratinha de 20 euros para Londres como prova de que vai embora, é uma história bem manjada que os agentes da imigração não costumam acreditar muito, geralmente eles querem mais provas de que você realmente pretende ir embora no final da sua viagem do que uma passagem baratinha de 20 euros que você pode deixar caducar sem maiores transtornos.

Em resumo, você chegar lá com uma passagem só de ida e apresentar outra passagem de uns 300 ou 400 Euros/dólares para os EUA, Asia, África, etc passa muito mais credibilidade de que você realmente pretende ir embora na data prevista, do que se você chegar lá em Madrid, Lisboa, Paris, etc e apresentar uma passagem de 20 euros para Londres ou Marrocos...