"Читая жуйк по тэгу Хаскель".

[thesz]

Проблема.

Осмелюсь предложить ассоциированные типы.
{-# LANGUAGE TypeFamilies #-}

data ErrRes = ErrRes String

class Send a where { send :: a -> IO (); recv :: IO a }

class (Send a, Send (Res a)) => Exch a where
type Res a

-- |Обмен.
exch :: a -> IO (Either ErrRes (Res a))

-- |Примеры использования.

data KeepAlive = KeepAlive
data Ack = Ack Int

instance Send KeepAlive where ...
instance Send Ack where ...

instance Exch KeepAlive where
type Res KeepAlive = Ack

exch KeepAlive = ...
Для большей части требуемого функционала должно хватить.

Можно разбить Send на два класса. Но это уже мелочи.